不銹鋼化學著色配方 25 (見表8-9),本(ben)配方由西安(an)電(dian)子科技(ji)大(da)學理學院 劉(liu)忠寶、梁燕萍于(yu)2008年(nian)10月提(ti)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(zhi)
著(zhu)色裝置見圖8-27

化(hua)學著(zhu)色過程中,鈍(dun)化(hua)膜(mo)的顏(yan)色隨電(dian)位(wei)、時間(jian)而變(bian)化(hua),彩(cai)色膜(mo)的厚度與(yu)膜(mo)的顏(yan)色、膜(mo)的電(dian)位(wei)存在著(zhu)對應的關(guan)系。彩(cai)色膜(mo)的厚度增加,膜(mo)電(dian)位(wei)也增加,鈍(dun)化(hua)膜(mo)則按照藍、黃、紅(hong)、綠變(bian)化(hua)。實驗中采(cai)用控(kong)制電(dian)位(wei)法(fa)控(kong)制鈍(dun)化(hua)膜(mo)的顏(yan)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。

正交試(shi)驗結果表明,在50℃時基本無法制備出滿(man)意的(de)彩(cai)色(se)膜(mo)。溫度升高,加(jia)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)(se)過程存在水(shui)分蒸發(fa),鉻酸(suan)濃度(du)改變(bian),隨著著色(se)(se)過程發(fa)生變(bian)化,無法(fa)保證穩(wen)定、一致(zhi)的狀(zhuang)態。使用控制時間(jian)法(fa)控制色(se)(se)澤(ze)重(zhong)現(xian)性較差(cha),鈍(dun)化膜(mo)色(se)(se)澤(ze)對電位差(cha)呈(cheng)穩(wen)定對應關(guan)系,控制電位差(cha)法(fa)控制鈍(dun)化膜(mo)顏色(se)(se)重(zhong)現(xian)性好(hao)。
化學著(zhu)色溫度降(jiang)低(di)(di)、溶(rong)液水分(fen)揮發降(jiang)低(di)(di)而穩定,易于控(kong)制,重現性(xing)好,彩色鈍化膜(mo)性(xing)能良好。

