不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安(an)電子科(ke)技(ji)大學理學院 劉忠(zhong)寶、梁燕萍于(yu)2008年10月提出(chu)。
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(gong)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% Na2SiO3 水溶液煮沸10~25min) → 干燥。
2. 彩色膜(mo)顏色控制
著(zhu)色裝置見圖(tu)8-27

化(hua)(hua)學著色(se)過程中,鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)顏(yan)色(se)隨電位、時間而變(bian)化(hua)(hua),彩(cai)色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度與膜(mo)的(de)顏(yan)色(se)、膜(mo)的(de)電位存在著對應的(de)關系。彩(cai)色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度增加,膜(mo)電位也增加,鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)則按照藍(lan)、黃、紅、綠變(bian)化(hua)(hua)。實驗中采用(yong)控制(zhi)電位法控制(zhi)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)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。

正交試驗結果表明,在(zai)50℃時基本無法制備(bei)出滿意(yi)的(de)彩色膜(mo)(mo)。溫度升高,加快成(cheng)膜(mo)(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。
著色過(guo)程存在(zai)水分蒸(zheng)發(fa),鉻酸濃度改變(bian),隨著著色過(guo)程發(fa)生變(bian)化,無法(fa)保證(zheng)穩(wen)定、一致(zhi)的狀態。使(shi)用(yong)控(kong)制(zhi)(zhi)時間(jian)法(fa)控(kong)制(zhi)(zhi)色澤重現(xian)(xian)性較差(cha),鈍(dun)化膜色澤對電位差(cha)呈穩(wen)定對應(ying)關系,控(kong)制(zhi)(zhi)電位差(cha)法(fa)控(kong)制(zhi)(zhi)鈍(dun)化膜顏色重現(xian)(xian)性好(hao)。
化(hua)學著色(se)溫(wen)度降(jiang)(jiang)低(di)、溶液水分(fen)揮發降(jiang)(jiang)低(di)而穩定,易于控制,重現性好(hao),彩(cai)色(se)鈍(dun)化(hua)膜性能良好(hao)。

