不銹鋼化學著色配方 15 (見表8-9)的說明,本配方由上海手術器械廠傅綺君提出。
1. 硫酸錳的作用
在鉻酐(CrO3) 550g/L、硫酸(H2SO4) 70mL/L的著色液中,溫度70℃,在純度較高的304不銹鋼上著金黃色需要12~15min,發現加人硫酸錳(MnSO4) 20g/L,在3min呈金黃色,7min后便呈光亮藍色。
2. 硫酸錳的添加量范圍
任何一個配方加硫酸錳都可促進著色膜的形成。但添加量只可在0.3~50g/L范圍內,如大于50g/L,就難以控制。
3. 著色液失去著色能力及補救辦法
在著色過程中,由于氧化膜的形成和基體金屬表面的溶解是同時進行的,時間一長,著色液由于三價鐵離子(Fe3+)、二價鐵離子(Fe2+)、鎳離子(Ni2+)和三價鉻離子(Cr3+)的累積,而失去著色能力,補救的方法,可以連續電解,并附帶循環過濾,這樣可不必停止生產來處理。
4. 前處理
①. 除油
油污必須除盡,電化學除油的效果較好,著色面應為水潤濕,否則結合力欠佳,發花,甚至著不上色。電化學除油為:
氫氧化鈉(NaOH) 10~20g/L 、溫度 60~80℃ 、碳酸鈉(Na2CO3) 20~40g/L
陽極電流密度(DA) 5~15A/d㎡ 、磷酸三鈉(Na3PO4·10H2O) 10~30g/L 、時間 1~3min
②. 酸洗
在馬氏體不銹鋼上有點銹蝕斑點,可用硫酸+氫氟酸水溶液經腐蝕除去,不要破壞表面層。
③. 電化學拋光
可分兩次進行,初拋光可使粗糙度Ra達到0.1μm,然后精拋光,可使粗糙度Ra達到0.1~0.2μm,達到鏡面光亮。原材料含鉻量越高,拋光后的光亮度越好。溫度增高,電流密度也應相應提高。兩者的配方與工藝如下:
陰極材料均為不溶性鉛銻合金。
以上兩種電化學拋光液對奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼都適用。
④. 活化
電化學拋光后表面有一層氧化膜,會影響以后著色膜的形成。活化退膜可在3%~8%鹽酸或硫酸中進行,時間1~3秒。電化學拋光后要立刻活化、著色。否則不銹鋼表面很容易形成一層鈍化膜,即使活化也去除不了,該膜會影響以后的著色覆蓋層。如果鈍化膜已形成,解決的方法是再精拋1min,然后立即活化著色。
5. 著色重現性的控制
要能得到重現的單色著色膜,必須嚴格控制溫度和濃度,尤其是對紅色、金黃色,浸漬時間不允許有幾分鐘的誤差。由于不銹鋼的硬度、純度不同,所得色澤不同。