不锈钢化学着色配方 16 (见表8-9)的说明 ,本配方由哈尔滨工业大学王鸿建、陈鸿江提出 。
1. 着色时间
对304不锈钢,采用配方16的着色时间为5~10min.
2. 钒酸铵含量的影响
不锈钢着色是靠钒酸铵的氧化作用,因氧化而使其含量降低时,着色速率降低,故要经常分析着色液中钒酸铵含量,并及时补充。
3. 温度与着色时间的影响
升高着色液温度,可以加快氧化速率,缩短着色时间。当温度升高时,着色时间不变,则生成的氧化膜变厚,使不锈钢由金黄色变成紫色。相反,如果维持温度85℃,延长着色时间,也使颜色变紫色。若着色时间为15~20分钟,则可得紫罗蓝色。
4. 着色液中杂质的影响
在着色过程中,氧化膜的生成与金属的溶解是同时进行的,不锈钢溶解后,在溶液中可能存在三价铁离子(Fe3+)、二价铁离子(Fe2+)、镍离子(Ni2+)和三价铬离子(Cr3+)杂质。当其积累到一定量时,就使溶液失去着色能力。实验证明,100mL新配着色溶液,可使4.5d㎡2的不锈钢着成金黄色,然后就着不上颜色了。究其原因,一是钒酸铵降低;二是杂质影响。当向溶液中加钒酸铵使其恢复到原来组成时,仍着不上色,这只能是杂质的影响。为了观察各种杂质对着色的影响,在新配100mL着色液中,加入0.69g硫酸高铁[Fe2(SO4)3]和0.649g硫酸镍,溶液失去着色能力。加入0.18g硫酸亚铁就失去着色能力。亚铁离子对着色力的影响最大,这是因为亚铁离子能将钒酸离子还原。
5. 封闭处理
①. 蒸气封闭法
零件悬挂在水面上,加热沸腾30min,结果是颜色无变化,有金属光泽,但是还不耐脏。
②. 水玻璃封闭法
着色件浸入水玻璃[模数比,即二氧化硅(SiO2):氧化钠(Na20)=3:1],取出干燥后,表面附一层水玻璃,结果是表面发乌,光泽性不好,但有一定的耐脏性。
③. 重铬酸钾封闭法
重铬酸钾(K2Cr2O7) 15g 、pH 6.5~7.5 、氢氧化钠(NaOH) 3g 、温度 60~80℃ 、水 1L 、时间 2~3min
要严格控制温度,当温度高于上限,试件颜色变紫,低于下限,达不到封闭目的。
结果是有色膜的颜色无变化,耐脏性较好。
从这三种实验来看,重铬酸钾的封闭效果最好。
6. 不合格着色膜的退除
盐酸 1:1(体积比)、时间 0.5~1min 、温度 室温
试件退除时经常翻动,使膜均匀退除,随时观察,切勿时间过长,造成过腐蚀。
不锈钢化学着色配方 17 (见表8-9)的说明,见沈宁一主编,表面处理工艺手册,上海科学技术出版社,
1. 着色时间5~10min。
2. 着色液使用寿命
每100mL着色液可着色4.5d㎡.
3. 温度
提高温度可使着色时间缩短。
4. 杂质干扰
溶液中铁离子和镍离子的积累对着色有干扰,应予以防止。