CN104357826A - 不锈钢黑色化学氧化工艺配方 - Google Patents

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吴育照
王治刚
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
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Abstract

不锈钢黑色化学氧化工艺配方：按g/L计，氢氧化钠：450-550、氯化钠：8-15、硫代硫酸钠：45-55、硫氰酸钠：90-110、高锰酸钾：2-5、钼酸铵：5-8。本发明温度范围宽、成膜速度快、氧化时间快；色彩控制容易，色彩面宽、膜层性能好、不褪色、效率高；经过添加高锰酸钾和钼酸铵后，膜层厚、光亮度好、可以保证96h的中性盐雾试验；没有添加铬酐等污染物，对环境污染少。

Description

不锈钢黑色化学氧化工艺配方
技术领域
本发明涉及不锈钢黑色化学氧化的工艺配方，主要针对不锈钢的黑色化学氧化。
背景技术
不锈钢由于具有耐腐蚀性、耐磨性、高的力学强度、硬度以及易加工等优良性能，广泛用于航空、航天、船舶、电子等行业。应用在航空、电子等行业的不锈钢紧固件为了消光、并增加耐蚀性和美观， 大量的不锈钢紧固件都需要进行黑色氧化；不锈钢氧化方法有电解氧化和化学氧化等，由于不锈钢紧固件规格多、尺寸小、数量大、要求高、采用电解阳极氧化不适用于紧固件的批量加工，且氧化过程不稳定、控制难度大；因此，紧固件行业大多采用化学氧化，但化学氧化不耐96h的中性盐雾试验；而CrO3—H2SO4系列氧化工艺由于污染大，很少使用；目前比较常用且工艺较为稳定的工艺配方如下:
A、主要成分：氢氧化钠：                  450~550g/L
                   氯化钠：                     8~15g/L
                   硫代硫酸钠：               45~55g/L
                   硫氰酸钠：                  90~110 g/L
B、工艺参数：温度：                       100~120℃
                   时间：                       10~20min
但该方法槽液温度高，溶液易挥发，色彩控制困难，色彩面窄，易褪色，氧化时间长，膜层不光亮；且难以满足96h的中性盐雾试验。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的槽液温度高，溶液易挥发，色彩控制困难，色彩面窄，易褪色，氧化时间长，膜层不光亮；且难以满足96h的中性盐雾试验的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
不锈钢黑色化学氧化工艺配方： 按g/L计
氢氧化钠：                  450-550
氯化钠：                     8-15
硫代硫酸钠：              45-55
硫氰酸钠：                  90-110 
高锰酸钾：                  2-5
钼酸铵：                    5-8。
采用上述技术方案的有益效果是:
本发明温度范围宽、成膜速度快、氧化时间快；色彩控制容易，色彩面宽、膜层性能好、不褪色、效率高；经过添加高锰酸钾和钼酸铵后，膜层厚、光亮度好、可以保证96h的中性盐雾试验；没有添加铬酐等污染物，对环境污染少。
具体实施方式
实施例一
不锈钢黑色化学氧化工艺配方:
氢氧化钠（g/L）     450
氯化钠（g/L）        8    
硫代硫酸钠（g/L）   45  
硫氰酸钠（g/L）     90   
高锰酸钾（g/L）      2   
钼酸铵（g/L）         5  
温度（℃）             90  
时间（min）             3。
实施例二
不锈钢黑色化学氧化工艺配方:
氢氧化钠（g/L）       500   
氯化钠（g/L）         12    
硫代硫酸钠（g/L）    50    
硫氰酸钠（g/L）      100   
高锰酸钾（g/L）       3     
钼酸铵（g/L）          6     
温度（℃）            100   
时间（min）             4。
实施例三
不锈钢黑色化学氧化工艺配方:
氢氧化钠（g/L）       550   
氯化钠（g/L）         15    
硫代硫酸钠（g/L）    55     
硫氰酸钠（g/L）       110   
高锰酸钾（g/L）       5    
钼酸铵（g/L）           8    
温度（℃）            110   
时间（min）             2。
实施例四
不锈钢黑色化学氧化工艺配方:
氢氧化钠（g/L）     450   
氯化钠（g/L）          8    
硫代硫酸钠（g/L）    50  
硫氰酸钠（g/L）      110   
高锰酸钾（g/L）       2    
钼酸铵（g/L）         8     
温度（℃）           100   
时间（min）            5 。
实施例五
不锈钢黑色化学氧化工艺配方:
氢氧化钠（g/L）      500
氯化钠（g/L）         15
硫代硫酸钠（g/L）   55
硫氰酸钠（g/L）      90
高锰酸钾（g/L）      5
钼酸铵（g/L）         5
温度（℃）           120
时间（min）           3。
本发明在溶液中添加少量的高锰酸钾，提高膜层的氧化速率，减少零件在溶液中的腐蚀，增加膜层厚度。
在本发明溶液中添加钼酸铵，提高膜层的光亮度，保证零件的光泽度。
本发明通过在槽液中添加高锰酸钾和钼酸铵提高了氧化膜的氧化速率、膜层厚度、光泽度，从而提高了膜层的耐蚀性（96h中性盐雾试验合格）和耐磨性。 

Claims (6)

1.不锈钢黑色化学氧化工艺配方, 其特征是, 按g/L计:
氢氧化钠：                  450-550
氯化钠：                    8-15
硫代硫酸钠：                45-55
硫氰酸钠：                  90-110 
高锰酸钾：                  2-5
  钼酸铵：                    5-8。
2. 如权利要求1所述的不锈钢黑色化学氧化工艺配方, 其特征是, 
氢氧化钠（g/L）   450
氯化钠（g/L）     8     
硫代硫酸钠（g/L） 45 
硫氰酸钠（g/L）    90 
高锰酸钾（g/L）     2 
钼酸铵（g/L）      5。
3.如权利要求1所述的不锈钢黑色化学氧化工艺配方, 其特征是, 
氢氧化钠（g/L）      500 
氯化钠（g/L）       12      
硫代硫酸钠（g/L） 50     
硫氰酸钠（g/L）       100 
高锰酸钾（g/L）       3      
钼酸铵（g/L）         6。
4.如权利要求1所述的不锈钢黑色化学氧化工艺配方, 其特征是, 
氢氧化钠（g/L）      550 
氯化钠（g/L）       15      
硫代硫酸钠（g/L） 55      
硫氰酸钠（g/L）      110 
高锰酸钾（g/L）       5     
钼酸铵（g/L）        8。
5.如权利要求1所述的不锈钢黑色化学氧化工艺配方, 其特征是, 
氢氧化钠（g/L）      450 
氯化钠（g/L）        8      
硫代硫酸钠（g/L）    50  
硫氰酸钠（g/L）      110 
高锰酸钾（g/L）       2     
钼酸铵（g/L）        8   。
6.如权利要求1所述的不锈钢黑色化学氧化工艺配方, 其特征是,
氢氧化钠（g/L）      500
氯化钠（g/L）       15
硫代硫酸钠（g/L）   55
硫氰酸钠（g/L）       90
高锰酸钾（g/L）       5
钼酸铵（g/L）        5。
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