不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本配方由西安電(dian)子科技大(da)學(xue)理學(xue)院(yuan) 劉忠(zhong)寶(bao)、梁(liang)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(cheng)


  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% Na2SiO水溶液煮沸10~25min) → 干燥。



2. 彩色膜顏色控(kong)制(zhi)


   著(zhu)色裝置見圖8-27


圖 27.jpg


 化(hua)學(xue)著(zhu)色(se)(se)(se)(se)過(guo)程中,鈍化(hua)膜(mo)(mo)的(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)隨(sui)電(dian)位、時間而變化(hua),彩色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度(du)與膜(mo)(mo)的(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)、膜(mo)(mo)的(de)電(dian)位存在(zai)著(zhu)對應的(de)關系。彩色(se)(se)(se)(se)膜(mo)(mo)的(de)厚(hou)度(du)增(zeng)加,膜(mo)(mo)電(dian)位也(ye)增(zeng)加,鈍化(hua)膜(mo)(mo)則按照藍、黃、紅、綠變化(hua)。實驗中采用(yong)控制(zhi)電(dian)位法(fa)控制(zhi)鈍化(hua)膜(mo)(mo)的(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(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(zheng)交(jiao)試(shi)驗結(jie)果(guo)表(biao)明,在50℃時基本無(wu)法制(zhi)備出滿意(yi)的彩色膜。溫(wen)度升高,加快(kuai)成膜質量。


 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(zhu)色(se)(se)過程(cheng)存在水分蒸發,鉻(ge)酸濃度改變,隨著(zhu)著(zhu)色(se)(se)過程(cheng)發生變化,無法保(bao)證(zheng)穩定、一(yi)致的狀態。使(shi)用控制(zhi)時(shi)間法控制(zhi)色(se)(se)澤(ze)重現性較差,鈍(dun)化膜色(se)(se)澤(ze)對電(dian)位差呈穩定對應關系,控制(zhi)電(dian)位差法控制(zhi)鈍(dun)化膜顏(yan)色(se)(se)重現性好。


 化(hua)學(xue)著色(se)(se)溫(wen)度降(jiang)低、溶液水分揮(hui)發(fa)降(jiang)低而穩(wen)定,易(yi)于(yu)控(kong)制,重現(xian)性好,彩色(se)(se)鈍化(hua)膜性能(neng)良好。