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(ji)大(da)學(xue)理學(xue)院(yuan) 劉忠寶、梁燕(yan)萍于(yu)2008年10月提(ti)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(gang) 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(se)裝置見(jian)圖8-27
化(hua)(hua)學著(zhu)色(se)過程中,鈍化(hua)(hua)膜(mo)的(de)顏色(se)隨電(dian)位(wei)(wei)、時間而變化(hua)(hua),彩色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)與膜(mo)的(de)顏色(se)、膜(mo)的(de)電(dian)位(wei)(wei)存在著(zhu)對應的(de)關系。彩色(se)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)增(zeng)加(jia),膜(mo)電(dian)位(wei)(wei)也增(zeng)加(jia),鈍化(hua)(hua)膜(mo)則按照藍、黃、紅(hong)、綠變化(hua)(hua)。實驗中采(cai)用控制(zhi)電(dian)位(wei)(wei)法(fa)控制(zhi)鈍化(hua)(hua)膜(mo)的(de)顏色(se)。
3. 正交試(shi)驗(yan)
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(jiao)試(shi)驗結果表(biao)明,在(zai)50℃時(shi)基本無法制(zhi)備出滿(man)意的(de)彩色膜(mo)。溫(wen)度升高,加快成(cheng)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)(se)過程存(cun)在水分(fen)蒸發(fa),鉻酸濃度(du)改變(bian),隨(sui)著著色(se)(se)過程發(fa)生變(bian)化,無(wu)法(fa)保證穩(wen)定(ding)、一致(zhi)的狀態。使用控(kong)制(zhi)時(shi)間法(fa)控(kong)制(zhi)色(se)(se)澤重現性較差,鈍化膜色(se)(se)澤對電位差呈穩(wen)定(ding)對應關系,控(kong)制(zhi)電位差法(fa)控(kong)制(zhi)鈍化膜顏色(se)(se)重現性好。
化(hua)學著色(se)溫度降低、溶液水分揮(hui)發降低而穩定,易于控(kong)制,重現性好(hao),彩色(se)鈍化(hua)膜(mo)性能良好(hao)。