不銹鋼化學著色配方 16 (見表8-9)的說明 ,本配方由哈爾濱工業(yè)大學王鴻建、陳鴻江提出 。
1. 著色時間
對304不銹鋼,采用配方16的著色時間為5~10min.
2. 釩酸銨含量的影響
不銹鋼著色是靠釩酸銨的氧化作用,因氧化而使其含量降低時,著色速率降低,故要經常分析著色液中釩酸銨含量,并及時補充。
3. 溫度與著色時間的影響
升高著色液溫度,可以加快氧化速率,縮短著色時間。當溫度升高時,著色時間不變,則生成的氧化膜變厚,使不銹鋼由金黃色變成紫色。相反,如果維持溫度85℃,延長著色時間,也使顏色變紫色。若著色時間為15~20分鐘,則可得紫羅藍色。
4. 著色液中雜質的影響
在著色過程中,氧化膜的生成與金屬的溶解是同時進行的,不銹鋼溶解后,在溶液中可能存在三價鐵離子(Fe3+)、二價鐵離子(Fe2+)、鎳離子(Ni2+)和三價鉻離子(Cr3+)雜質。當其積累到一定量時,就使溶液失去著色能力。實驗證明,100mL新配著色溶液,可使4.5d㎡2的不銹鋼著成金黃色,然后就著不上顏色了。究其原因,一是釩酸銨降低;二是雜質影響。當向溶液中加釩酸銨使其恢復到原來組成時,仍著不上色,這只能是雜質的影響。為了觀察各種雜質對著色的影響,在新配100mL著色液中,加入0.69g硫酸高鐵[Fe2(SO4)3]和0.649g硫酸鎳,溶液失去著色能力。加入0.18g硫酸亞鐵就失去著色能力。亞鐵離子對著色力的影響最大,這是因為亞鐵離子能將釩酸離子還原。
5. 封閉處理
①. 蒸氣封閉法
零件懸掛在水面上,加熱沸騰30min,結果是顏色無變化,有金屬光澤,但是還不耐臟。
②. 水玻璃封閉法
著色件浸入水玻璃[模數(shù)比,即二氧化硅(SiO2):氧化鈉(Na20)=3:1],取出干燥后,表面附一層水玻璃,結果是表面發(fā)烏,光澤性不好,但有一定的耐臟性。
③. 重鉻酸鉀封閉法
重鉻酸鉀(K2Cr2O7) 15g 、pH 6.5~7.5 、氫氧化鈉(NaOH) 3g 、溫度 60~80℃ 、水 1L 、時間 2~3min
要嚴格控制溫度,當溫度高于上限,試件顏色變紫,低于下限,達不到封閉目的。
結果是有色膜的顏色無變化,耐臟性較好。
從這三種實驗來看,重鉻酸鉀的封閉效果最好。
6. 不合格著色膜的退除
鹽酸 1:1(體積比)、時間 0.5~1min 、溫度 室溫
試件退除時經常翻動,使膜均勻退除,隨時觀察,切勿時間過長,造成過腐蝕。
不銹鋼化學著色配方 17 (見表8-9)的說明,見沈寧一主編,表面處理工藝手冊,上海科學技術出版社,
1. 著色時間5~10min。
2. 著色液使用壽命
每100mL著色液可著色4.5d㎡.
3. 溫度
提高溫度可使著色時間縮短。
4. 雜質干擾
溶液中鐵離子和鎳離子的積累對著色有干擾,應予以防止。