專利名稱：一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不銹鋼板表面處理工藝，主要涉及一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，屬于金屬表面處理工藝。
背景技術(shù)：
不銹鋼具有耐蝕性強、強度高和外觀精美等特點而被廣泛使用，發(fā)黑處理后的不銹鋼具有消光和吸熱性而被廣泛用于裝飾裝修、儀器儀表、機械設(shè)備等領(lǐng)域中，如公開號為 CN101994111A (2011-03-30)的中國專利，采用兩次酸化與兩次氧化處理相結(jié)合以完成不銹鋼表面的發(fā)黑處理，該發(fā)黑處理工序復(fù)雜且制備的發(fā)黑膜層較薄，因此制備出的發(fā)黑膜應(yīng)用范圍較小；另外，為了得到與基體緊密結(jié)合且膜厚生長均勻的膜層，需要在發(fā)黑處理前對不銹鋼基體進行預(yù)處理；最后，還需要對發(fā)黑處理后的不銹鋼板進行封孔處理，以提高發(fā)黑膜表面的抗腐蝕能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題，提供一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，該不銹鋼板表面發(fā)黑處理后的發(fā)黑膜厚度均勻、抗腐蝕性強且與不銹鋼板結(jié)合力強。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，它包括以下步驟
(1)機械拋光除油處理將不銹鋼板依次用250#、600#、800#金相砂紙打磨拋光后再依次放入丙酮和無水乙醇中進行除油處理，處理后得到機械拋光除油處理的不銹鋼板；
(2)化學拋光處理將經(jīng)過機械拋光除油處理的不銹鋼板先浸入60 80g/L的NaOH水溶液中浸泡2 4分鐘后取出再浸入體積分數(shù)為24 26%的濃HNO3的水溶液中浸泡I 2分鐘，然后從所述濃HNO3的水溶液取出后用水沖洗即得化學拋光的不銹鋼板；
(3)發(fā)黑劑配置處理發(fā)黑劑是由CrO3、ΚΜη04、Η3Β03和NH4NO3組成的水溶液，其中，CrO3的質(zhì)量分數(shù)為I 3%，KMnO4的質(zhì)量分數(shù)為3 6%，H3BO3的質(zhì)量分數(shù)為2 5%，NH4NO3的質(zhì)量分數(shù)為3 5% ;所述發(fā)黑劑的pH值為I 2 ;
(4)發(fā)黑處理將所述發(fā)黑劑倒入發(fā)黑槽中并將所述發(fā)黑劑的溫度加熱到45 55°C，再將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入所述發(fā)黑槽中浸泡9 11分鐘后取出即得到經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板；
(5)封孔處理將經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板浸入Na2SiO3與C18H29NaO3S的水溶液中，其中，Na2SiO3的質(zhì)量分數(shù)為3%，C18H29NaO3S的質(zhì)量分數(shù)為O. 6 O. 8%。本發(fā)明在不銹鋼進行發(fā)黑處理前采用機械拋光除油處理與化學拋光相結(jié)合，使不銹鋼表面變得光滑平整，尤其是60 80g/L的NaOH水溶液中浸泡2 4分鐘后取出再浸入體積分數(shù)為24 26%的濃HNO3的水溶液中浸泡I 2分鐘的參數(shù)和工藝的選擇，使處理后的不銹鋼板表面不會產(chǎn)生任何腐蝕表面而且非常光滑平整；在發(fā)黑處理過程中，發(fā)黑膜主要是由不銹鋼成分中的正二價的Fe、Cr、和Ni等離子發(fā)生電化學反應(yīng)產(chǎn)生的，即該發(fā)黑膜是由不銹鋼表面直接生長出的，因此不銹鋼的表面質(zhì)量直接影響生成的發(fā)黑膜的表面質(zhì)量；經(jīng)過機械拋光除油處理與化學拋光處理后的不銹鋼表面為發(fā)黑膜的生產(chǎn)提供了優(yōu)良的生長環(huán)境，使生長出的發(fā)黑膜在整個不銹鋼表面厚度均勻與基體結(jié)合性強。發(fā)黑劑是由Cr03、KMnO4, H3BO3和NH4NO3組成的水溶液，其中CrO3是傳統(tǒng)發(fā)黑劑的主要組成成分，CrO3經(jīng)水解和電解后產(chǎn)生正三價的Cr離子，它可以與不銹鋼中的正二價Fe、Cr、和Ni等離子相結(jié)合，生成合金氧化膜；而KMnO4水解后生成的Μη042_經(jīng)過參與一些電解反應(yīng)也會和正三價的Cr離子結(jié)合生成黑色的氧化膜，從而增加了氧化膜的厚度；H3BO3可以起到縮小溶液pH值變化幅度的作用，可以對發(fā)黑劑的pH值加以穩(wěn)定和控制，以維持氧化膜的生成效率，因為在發(fā)黑劑的生成過程中需要H+的參與，經(jīng)發(fā)明人長期研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)黑劑的PH值為I 2時生成的發(fā)黑膜質(zhì)量較好，因此穩(wěn)定和控制好發(fā)黑劑的pH值就可以使生成的發(fā)黑膜的質(zhì)量更佳；另外，NH4NO3水解產(chǎn)生的NH4+可以對正三價的Cr離子起到絡(luò)合作用，當NH4NO3質(zhì)量分數(shù)為3 5%時水解產(chǎn)生的NH4+可以很好的控制本發(fā)明的發(fā)黑膜的反應(yīng)進度，防止發(fā)黑劑老化，提高生成的發(fā)黑膜的質(zhì)量。 在完成發(fā)黑處理后，不銹鋼表面生成的發(fā)黑膜已經(jīng)可以使用到一些對發(fā)黑膜表面質(zhì)量要求不高的場合，但是對于一些耐腐蝕性要求比較高的場所則需要對發(fā)黑膜進一步進行封孔處理，以提高其表面耐腐蝕性，發(fā)明人采用Na2SiO3與C18H29NaO3S的水溶液對發(fā)黑膜進行封孔處理，處理時Na2SiO3與C18H29NaO3S的水溶液的溫度為85 90°C，封孔時間為7 9分鐘，封孔液中Na2SiO3的質(zhì)量分數(shù)為3%，C18H29NaO3S的質(zhì)量分數(shù)為O. 6 O. 8%，該工藝參數(shù)配置可以將生成的發(fā)黑膜表面進行密封，提高發(fā)黑膜的抗腐蝕性。在本發(fā)明中，濃HNO3是指HNO3的濃度為98%左右，達到工業(yè)級濃HNO3濃度。作為優(yōu)選，它還包括電化學拋光處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為9 11° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解3 5分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60%;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。電化學拋光處理后在進行發(fā)黑處理，可以使發(fā)黑膜的質(zhì)量大大提高，因為電化學拋光處理后的不銹鋼基體表面非常光亮，在生成發(fā)黑膜時界面接觸緊密使生成的膜與不銹鋼基體結(jié)合性更強，可以用于對發(fā)黑膜質(zhì)量要求更高的場所；另外，電化學拋光處理中不銹鋼為陽極，石墨作用陰極；電解液溫度為9 11° C，電流密度為100 mA/cm2,電解3 5分鐘的工藝參數(shù)以及高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4是經(jīng)過發(fā)明人長期研究得出的，這些工藝參數(shù)不會腐蝕不銹鋼表面，而且還會對不銹鋼表面起到很好的拋光效果。作為優(yōu)選，步驟(I)中所述丙酮和無水乙醇中進行除油處理時采用超聲處理。超聲處理后可以使不銹鋼表面更加潔凈。作為優(yōu)選，所述超聲處理時間為10 15分鐘。作為優(yōu)選，步驟(I)中所述丙酮和無水乙醇中進行除油處理時處理溫度為10 15。。。作為優(yōu)選，步驟(2)所述NaOH水溶液的溫度為29 31°C。該溫度可以起到很好的化學拋光效果。作為優(yōu)選，步驟(2)所述HNO3水溶液的溫度為29 31°C。該溫度可以起到很好的化學拋光效果。
作為優(yōu)選，步驟(2)所述用水沖洗中水為去離子水。去離子水不會在不銹鋼表面帶來新的雜質(zhì)離子，使生成的發(fā)黑膜更純。作為優(yōu)選，步驟(4)所述發(fā)黑處理時充入空氣。對發(fā)黑劑進行攪拌，使不銹鋼與周圍溶液接觸更均勻，進而使制備的發(fā)黑膜膜厚更加均勻。作為優(yōu)選，步驟(4)所述發(fā)黑處理時充入空氣是在所述發(fā)黑槽中放置攪拌裝置由攪拌。無需額外引進氣源，降低了制作發(fā)黑膜的成本。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和效果如下
I、本發(fā)明在不銹鋼進行發(fā)黑處理前采用機械拋光除油處理與化學拋光相結(jié)合，使處理后的不銹鋼板表面不會產(chǎn)生任何腐蝕表面而且非常光滑平整，進而使不銹鋼板表面生長出的發(fā)黑膜在整個不銹鋼表面厚度均勻與基體結(jié)合性強。2、發(fā)黑劑是由Cr03、KMnO4, H3BO3和NH4NO3組成的水溶液，其中CrO3是傳統(tǒng)發(fā)黑 劑的主要組成成分，KMnO4的加入增加了氧化膜的厚度，H3BO3可以起到縮小溶液pH值變化幅度的作用，以維持氧化膜的生成效率，使生成的發(fā)黑膜的質(zhì)量更佳；另外，NH4NO3水解產(chǎn)生的NH4+可以很好的控制本發(fā)明的發(fā)黑膜的反應(yīng)進度，防止發(fā)黑劑老化，提高生成的發(fā)黑膜的質(zhì)量。3、本發(fā)明采用Na2SiO3與C18H29NaO3S的水溶液對發(fā)黑膜進行封孔處理，可以將生成的發(fā)黑膜表面進行密封，提高發(fā)黑膜的抗腐蝕性。4、本發(fā)明還可以對不銹鋼進行電化學拋光處理，該處理可以使不銹鋼基體表面非常光亮，在生成發(fā)黑膜時界面接觸緊密使生成的膜與不銹鋼基體結(jié)合性更強，可以用于對發(fā)黑膜質(zhì)量要求更高的場所。具體實例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清晰明白，一下結(jié)合實施案例，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用與限定本發(fā)明。實施例I
一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，先將不銹鋼板依次用250#、600#、800#金相砂紙打磨拋光，打磨拋光后進行除油處理，除油處理時先將經(jīng)過金相砂紙打磨拋光的不銹鋼板放入溫度為10°C的丙酮中進行超聲處理，超聲處理時間為10分鐘；然后從丙酮中取出不銹鋼板再放入溫度為10°C的無水乙醇中進行超聲處理，超聲處理時間為10分鐘，處理后得到機械拋光除油處理的不銹鋼板；接著進行化學拋光處理，化學拋光處理是將經(jīng)過機械拋光除油處理的不銹鋼板先浸入60g/L的，溫度為29°C的NaOH水溶液中浸泡2分鐘后取出再浸入體積分數(shù)為24%的，溫度為29°C的濃HNO3的水溶液中浸泡I分鐘，然后從所述濃HNO3的水溶液取出后用去離子水沖洗即得化學拋光的不銹鋼板；然后配置發(fā)黑劑，發(fā)黑劑是由質(zhì)量分數(shù)為1%的CrO3,質(zhì)量分數(shù)為3%的KMnO4,質(zhì)量分數(shù)為2%的H3BO3和質(zhì)量分數(shù)為3%的NH4NO3組成的水溶液，其中，發(fā)黑劑的pH值為I ;配置完發(fā)黑劑后進行發(fā)黑處理，將配置好的發(fā)黑劑倒入發(fā)黑槽中并將發(fā)黑劑的溫度緩慢加熱到45°C，再將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入所述發(fā)黑槽中浸泡9分鐘后取出即得到經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板，發(fā)黑處理時在所述發(fā)黑槽中放置攪拌裝置由攪拌產(chǎn)生空氣進而對發(fā)黑劑進行攪拌；最后進行封孔處理，封孔處理時將經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板浸入質(zhì)量分數(shù)為3%的Na2SiO3與質(zhì)量分數(shù)為O. 6%的C18H29NaO3S的水溶液中，封孔處理時水溶液的溫度為85°C，封孔時間為7分鐘。實施例2
同實施例1，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為9° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解3分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例3 同實施例1，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為10° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解4分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例4
同實施例1，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為11° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解5分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例5
一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，先將不銹鋼板依次用250#、600#、800#金相砂紙打磨拋光，打磨拋光后進行除油處理，除油處理時先將經(jīng)過金相砂紙打磨拋光的不銹鋼板放入溫度為13°C的丙酮中進行超聲處理，超聲處理時間為13分鐘；然后從丙酮中取出不銹鋼板再放入溫度為13°C的無水乙醇中進行超聲處理，超聲處理時間為13分鐘，處理后得到機械拋光除油處理的不銹鋼板；接著進行化學拋光處理，化學拋光處理是將經(jīng)過機械拋光除油處理的不銹鋼板先浸入70g/L的，溫度為30°C的NaOH水溶液中浸泡3分鐘后取出再浸入體積分數(shù)為25%的，溫度為30°C的濃HNO3的水溶液中浸泡I. 5分鐘，然后從所述濃HNO3的水溶液取出后用去離子水沖洗即得化學拋光的不銹鋼板；然后配置發(fā)黑劑，發(fā)黑劑是由質(zhì)量分數(shù)為2%的CrO3,質(zhì)量分數(shù)為3%的KMnO4,質(zhì)量分數(shù)為4%的H3BO3和質(zhì)量分數(shù)為4%的NH4NO3組成的水溶液，其中，發(fā)黑劑的pH值為2;配置完發(fā)黑劑后進行發(fā)黑處理，將配置好的發(fā)黑劑倒入發(fā)黑槽中并將發(fā)黑劑的溫度緩慢加熱到50°C，再將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入所述發(fā)黑槽中浸泡10分鐘后取出即得到經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板，發(fā)黑處理時在所述發(fā)黑槽中放置攪拌裝置由攪拌產(chǎn)生空氣進而對發(fā)黑劑進行攪拌；最后進行封孔處理，封孔處理時將經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板浸入質(zhì)量分數(shù)為3%的Na2SiO3與質(zhì)量分數(shù)為O. 7%的C18H29NaO3S的水溶液中，封孔處理時水溶液的溫度為87°C，封孔時間為8分鐘。實施例6
同實施例5，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為9° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解3分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例7
同實施例5，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為10° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解4分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例8
同實施例5，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過 化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為10° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解4分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例9
一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，先將不銹鋼板依次用250#、600#、800#金相砂紙打磨拋光，打磨拋光后進行除油處理，除油處理時先將經(jīng)過金相砂紙打磨拋光的不銹鋼板放入溫度為15°C的丙酮中進行超聲處理，超聲處理時間為15分鐘；然后從丙酮中取出不銹鋼板再放入溫度為15°C的無水乙醇中進行超聲處理，超聲處理時間為15分鐘，處理后得到機械拋光除油處理的不銹鋼板；接著進行化學拋光處理，化學拋光處理是將經(jīng)過機械拋光除油處理的不銹鋼板先浸入80g/L的，溫度為31°C的NaOH水溶液中浸泡4分鐘后取出再浸入體積分數(shù)為26%的，溫度為31°C的濃HNO3的水溶液中浸泡2分鐘，然后從所述濃HNO3的水溶液取出后用去離子水沖洗即得化學拋光的不銹鋼板；然后配置發(fā)黑劑，發(fā)黑劑是由質(zhì)量分數(shù)為3%的CrO3,質(zhì)量分數(shù)為6%的KMnO4,質(zhì)量分數(shù)為5%的H3BO3和質(zhì)量分數(shù)為5%的NH4NO3組成的水溶液，其中，發(fā)黑劑的pH值為2;配置完發(fā)黑劑后進行發(fā)黑處理，將配置好的發(fā)黑劑倒入發(fā)黑槽中并將發(fā)黑劑的溫度緩慢加熱到55°C，再將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入所述發(fā)黑槽中浸泡11分鐘后取出即得到經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板，發(fā)黑處理時在所述發(fā)黑槽中放置攪拌裝置由攪拌產(chǎn)生空氣進而對發(fā)黑劑進行攪拌；最后進行封孔處理，封孔處理時將經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板浸入質(zhì)量分數(shù)為3%的Na2SiO3與質(zhì)量分數(shù)為O. 8%的C18H29NaO3S的水溶液中，封孔處理時水溶液的溫度為90°C，封孔時間為9分鐘。實施例10
同實施例9，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為9° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解3分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例11
同實施例9，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為10° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解4分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。實施例12
同實施例9，不同是在化學拋光處理與發(fā)黑處理之間增加電化學拋光處理，即將化學拋光處理的不銹鋼板經(jīng)過電化學拋光處理后再進行發(fā)黑處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為11° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解5分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。
對比例
根據(jù)公開號為CN101994111A (2011-03-30)的中國專利制作的實施例。將經(jīng)過本發(fā)明實施例發(fā)黑處理的不銹鋼板與對比例實施例發(fā)黑處理的不銹鋼板進行耐蝕性測試和熱震性測試，測試用不銹鋼板尺寸統(tǒng)一為13X10X3mm，不銹鋼材料為ICr18Ni9Ti,具體測試方式如下
耐蝕性能測試將本發(fā)明實施例發(fā)黑處理的不銹鋼板與對比例實施例發(fā)黑處理的不銹鋼板經(jīng)酒精清洗烘干，再用精度為O. OOlg的天平來稱量腐蝕前試驗質(zhì)量，然后將試樣置于60° C的NaCl (IOOmL去離子水配2gNaCl)溶液中腐蝕72小時，測試試樣腐蝕前后的重量變化來評定試樣腐蝕程度的大小。膜層看熱震性測試將樣品放入電爐中，在600° C加熱5min，取出淬入水中(25° C)，如此循壞反復(fù)至45次。用光學顯微鏡觀察不銹鋼板表面產(chǎn)生裂紋的熱循環(huán)次數(shù)、裂紋條數(shù)和長度。耐蝕性能測試結(jié)果如表I所示，膜層看熱震性測試結(jié)果如表2所示。表I本發(fā)明實施例發(fā)黑處理的不銹鋼板與對比例實施例的耐蝕性能測試結(jié)果
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表2本發(fā)明實施例發(fā)黑處理的不銹鋼板與對比例實施例的熱震性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于它包括以下步驟 (1)機械拋光除油處理將不銹鋼板依次用250#、600#、800#金相砂紙打磨拋光后再依次放入丙酮和無水乙醇中進行除油處理，處理后得到機械拋光除油處理的不銹鋼板； (2)化學拋光處理將經(jīng)過機械拋光除油處理的不銹鋼板先浸入60 80g/L的NaOH水溶液中浸泡2 4分鐘后取出再浸入體積分數(shù)為24 26%的濃HNO3的水溶液中浸泡I 2分鐘，然后從所述濃HNO3的水溶液取出后用水沖洗即得化學拋光的不銹鋼板； (3)發(fā)黑劑配置處理發(fā)黑劑是由CrO3、ΚΜη04、Η3Β03和NH4NO3組成的水溶液，其中，CrO3的質(zhì)量分數(shù)為I 3%，KMnO4的質(zhì)量分數(shù)為3 6%，H3BO3的質(zhì)量分數(shù)為2 5%，NH4NO3的質(zhì)量分數(shù)為3 5% ;所述發(fā)黑劑的pH值為I 2 ; (4)發(fā)黑處理將所述發(fā)黑劑倒入發(fā)黑槽中并將所述發(fā)黑劑的溫度加熱到45 55°C，再將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入所述發(fā)黑槽中浸泡9 11分鐘后取出即得到經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板； (5)封孔處理將經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板浸入Na2SiO3與C18H29NaO3S的水溶液中，其中，Na2SiO3的質(zhì)量分數(shù)為3%，C18H29NaO3S的質(zhì)量分數(shù)為O. 6 O. 8%。
2.如權(quán)利要求I所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于它還包括電化學拋光處理；所述電化學拋光處理是將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入溫度為9 11° C，電流密度為100 mA/cm2的電解液中電解3 5分鐘；所述電解液是由高氯酸的水溶液與無水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的質(zhì)量分數(shù)為60% ;所述高氯酸的水溶液與所述無水乙醇的體積比為1:4。
3.如權(quán)利要求I或2所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(I)中所述丙酮和無水乙醇中進行除油處理時采用超聲處理。
4.如權(quán)利要求3所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于所述超聲處理時間為10 15分鐘。
5.如權(quán)利要求4所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(I)中所述丙酮和無水乙醇中進行除油處理時處理溫度為10 15°C。
6.如權(quán)利要求5所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(2)所述NaOH水溶液的溫度為29 31°C。
7.如權(quán)利要求6所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(2)所述HNO3水溶液的溫度為29 31°C。
8.如權(quán)利要求7所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(2)所述用水沖洗中水為去離子水。
9.如權(quán)利要求8所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(4)所述發(fā)黑處理時充入空氣。
10.如權(quán)利要求9所述一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，其特征在于步驟(4)所述發(fā)黑處理時充入空氣是在所述發(fā)黑槽中放置攪拌裝置由攪拌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不銹鋼板表面處理工藝，主要涉及一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，屬于金屬表面處理工藝。一種不銹鋼板表面發(fā)黑處理工藝，它包括以下步驟(1)機械拋光除油處理；(2)化學拋光處理；(3)發(fā)黑劑配置處理發(fā)黑劑是由CrO3、KMnO4、H3BO3和NH4NO3組成的水溶液；(4)發(fā)黑處理將所述發(fā)黑劑倒入發(fā)黑槽中并將所述發(fā)黑劑的溫度加熱到45～55℃，再將經(jīng)過化學拋光處理的不銹鋼板放入所述發(fā)黑槽中浸泡9～11分鐘后取出即得到經(jīng)過發(fā)黑處理的不銹鋼板；(5)封孔處理。該不銹鋼板表面發(fā)黑處理后的發(fā)黑膜厚度均勻、抗腐蝕性強且與不銹鋼板結(jié)合力強。
文檔編號C23C22/24GK102965652SQ20121044050
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者韓永全 申請人:浙江博海金屬制品科技有限公司