不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配(pei)方由西安電子(zi)科技(ji)大學(xue)(xue)理學(xue)(xue)院 劉忠寶、梁燕萍于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(yi)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% Na2SiO3 水溶液煮沸10~25min) → 干燥。
2. 彩色(se)膜顏色(se)控制
著色裝置(zhi)見圖(tu)8-27
化(hua)(hua)學(xue)著(zhu)色(se)(se)過程中,鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)隨電位、時間而變化(hua)(hua),彩(cai)色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)厚度與(yu)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)、膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)電位存在著(zhu)對(dui)應的(de)(de)(de)關系。彩(cai)色(se)(se)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)厚度增(zeng)(zeng)加(jia),膜(mo)(mo)(mo)電位也增(zeng)(zeng)加(jia),鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)則按(an)照藍、黃、紅、綠變化(hua)(hua)。實(shi)驗中采用控(kong)制電位法控(kong)制鈍化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)。
3. 正交(jiao)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。
正交試驗結果表明,在50℃時基本(ben)無法制備出滿(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。
著色(se)過程(cheng)存在水分蒸(zheng)發(fa),鉻酸濃(nong)度改變,隨(sui)著著色(se)過程(cheng)發(fa)生變化,無法保(bao)證穩定、一致的(de)狀態(tai)。使用控(kong)制(zhi)(zhi)時間法控(kong)制(zhi)(zhi)色(se)澤重(zhong)現性(xing)較差(cha)(cha),鈍化膜色(se)澤對電(dian)位(wei)差(cha)(cha)呈穩定對應關系,控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)位(wei)差(cha)(cha)法控(kong)制(zhi)(zhi)鈍化膜顏(yan)色(se)重(zhong)現性(xing)好。
化學著(zhu)色溫(wen)度降低(di)、溶液(ye)水(shui)分揮發降低(di)而穩(wen)定,易(yi)于控制,重現性好(hao),彩(cai)色鈍化膜性能良好(hao)。