从表面显微结构看，着色膜是一层疏松结构。表面有许多10~20μm的凹槽，凹槽的面积约占总面积的20%,着色膜是柔软的，不耐磨的，易为手指所沾污，无实用价值，必须进行固膜处理，提高膜的性能。
固膜处理机理如下。将着色出来的彩色不锈钢放入含有铬酐和反应促进剂的溶液中。将彩色不锈钢放在电解槽的阴极，阳极使用铅板，进行电解处理，通过阴极上析出的氢把六价铬（Cr6+)还原为三价铬（Cr3+),并形成稳定的三价铬络合物沉积在着色膜上，达到封孔的目的。随着电解过程中氢离子的析出，膜表面微孔内pH上升，达到三价铬（Cr3+)水解的pH时，水解产生Cr2O3、Cr(OH)3、铬化物，填充在膜孔中。
固膜处理溶液成分和工艺条件见表8-31.
化学固膜溶液成分及工艺条件：
重铬酸钾（K2Cr2O7) 15g/L 、温度 60~80℃ 、时间 2~3min 、氢氧化钠（NaOH) 3g/L 、pH 6.5~7.5
固膜处理对色彩的影响：电解固膜处理后，实质上也能使氧化膜加厚，使彩色膜的颜色发生变化，处理时间越长，颜色变化越大。因此，在达到固膜的效果后，尽量缩短固膜处理时间。
固膜处理前后着色膜颜色变化见表8-32.
从表8-32可见，茶色至蓝灰色，固膜前后颜色基本不变，黄色由浅变深，从深黄色开始到橙色，固膜后比固膜前向后移了一种颜色，这是由于固膜增厚了着色膜，从而推后了一种颜色，为了得到彩色所要求的颜色，在着这几种颜色时应提早一种颜色出槽，固膜后正好达到所需要的颜色。固膜处理后，对原来的色泽有加深作用。但色泽变化在整个表面上是均匀的，所以可以在着色时控制着色电位加以纠正。
为了稳定着色膜的色彩，使膜固化处理后色泽不变，发现用硒酸来代替硫酸、磷酸，如固膜4号配方，不仅能保持色泽稳定，而且耐磨性更好。但由于硒酸价格昂贵，有毒性，很少应用。
钼酸钠加入固膜溶液中，对颜色无影响，可明显提高着色层的光亮度。
一、固膜处理后彩色膜性能
1. 耐磨性
未经固膜处理的着色膜。经有500g荷重的橡皮头往复摩擦，5~8次即露底。经过固膜处理的着色膜，可以承受200~400次往复摩擦后才露底。耐磨性提高数十倍。
着色膜经固膜处理后的耐磨性大大提高，硬度增加。其原因可解释为铬的氧化物在表面上沉积出来，使着色膜变得致密，使硬度增加。
2. 耐点蚀实验
用10%FeCl3溶液，室温，将未着色的、着巧克力色的和固膜处理的不锈钢浸渍100h,试样失重结果见表8-33。
由表8-33可见，着色后并固膜处理的试样失重最小，也就是说耐蚀性最好。
3. 针孔实验
试样在10%FeCl3水溶液中，室温浸渍1h,结果见表8-34。
可以看出，仅着色处理的试样麻点大而深，针孔耐蚀性比原材料还差。但固膜处理后的针孔很细很浅，针孔耐蚀性最好。
4. 耐污性测试
①. 用蓝墨水滴在已着色试片上，烘干后用清水冲洗，观察试片上是否留有痕迹，见表8-35。
②. 用手触摸试片实验。耐污性差的试片手汗可使膜变色，见表8-36.
二、封闭处理
固膜处理后的着色膜仍有少量孔隙存在。对固膜处理后的着色膜进行封闭处理。见表8-37封闭溶液和工艺条件。
封闭对着色膜的影响如下。
①. 耐摩擦性能
由表8-38可见，最满意的结果为4号样品，即固化处理后在1%硅酸盐水溶液中沸腾5min。
②. 耐磨损实验
摩擦件为塑料橡皮，正压力为0.625kgf/cm(1kgf/c㎡=98.07kPa).表8-39为各种着色膜表面耐磨损实验结果（耐磨次数）。
由表8-39可见，电解固膜后表面耐磨损比固膜前黄色膜提高7倍，蓝色膜提高11倍。封闭后表面耐磨损比电解固膜后提高0.75倍（黄色膜）。
③. 表面粗糙度的影响
不锈钢经化学着色、固膜处理和硅酸盐封闭后表面粗糙度均会发生变化，见表8-40不锈钢表面粗糙度变化。
