SU815081A1

SU815081A1 - Method of chemical colouring of stainless steel

Info

Publication number: SU815081A1
Application number: SU792718490A
Authority: SU
Inventors: Галина Аркадьевна Шахова; Геннадий Петрович Шульпин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8657
Priority date: 1979-01-24
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1981-03-25

Description

Изобретение относитс к химической обработке металлов и сплавов, в частности к получению на их поверхности окрашенных слоев и может быть использовано дл декоративной обработки ме таллических изделий. Наиболее близким к изобретению по технической сущности, и достигаемому результату вл етс способ окрашивани нержавеющей стали с низким содер жанием хрома и никел или железа, включающий обработку поверхности раст вором на основе хроматов и серной кислоты при контактировании с металлом/ имеющим более отрицательный электрохимический потенциал Llj . Недостаток способа заключаетс в том, что окраска поверхности измен е с в узких пределах, вызывает трудности нанесени рисунков на поверхность нержавеющей стали, так как используемые дл нанесени рисунка фоторезисты не стойки к действию концентрированного раствора серной кис лоты 45-50% , нагретого до 110-120 С с добавкой хромат-ионов , и поскольку процесс провод т при высоких темпера турах, то возникает разноотечность из-за неравномерного прогревани образца . Цель изобретени - расширение цветовой гаммы окрашенных рисунков на поверхности изделий из нержавеющей стали всех марок. Поставленна цель достигаетс тем, что в качестве контактирующего металла берут металл с более положительным электрохимическим потенциалом, чем у нержавеющей стали, такой как медь, никель или их сплавы при соотнесении его поверхности к обрабатываемой поверхности , равном 1:(100:500 и процесс провод т при комнатной температуре . Способ осуществл ют следующим образом . Окрашиваемое изделие из нержавеющей стали любой марки на подвеске из медной (никелевой, латунной, бронзовой и др.) проволки завешивают в раствор химического окрашивани контактирующего металла при комнатной температуре так, чтобы подвеска (хот бы ее часть) была погружена в раствор. При этом на поверхности издели осаждаетс окрашенна пленка. Цвет пленки зависит от примен емого раствора химического окрашивани и толщины пленки (табл.1). После получени требуемой окраски изделие извлекают изThe invention relates to the chemical treatment of metals and alloys, in particular, to obtaining colored layers on their surface and can be used for decorative processing of metal products. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of painting stainless steel with a low content of chromium and nickel or iron, including surface treatment with a solvent based on chromates and sulfuric acid when in contact with a metal / having a more negative electrochemical potential Llj. The disadvantage of the method lies in the fact that the color of the surface varies within narrow limits, which causes difficulties in drawing patterns on the surface of stainless steel, since the photoresists used for applying the pattern are not resistant to the action of a concentrated solution of sulfuric acid 45-50% heated to 110- 120 C with the addition of chromate ions, and since the process is carried out at high temperatures, there is a heterogeneity due to uneven heating of the sample. The purpose of the invention is to expand the color range of painted patterns on the surface of stainless steel products of all brands. The goal is achieved by taking metal with a more positive electrochemical potential as a contacting metal than stainless steel, such as copper, nickel or their alloys, when its surface is related to the surface being treated equal to 1: (100: 500 and at room temperature. The method is carried out as follows. The painted product from stainless steel of any brand on the suspension made of copper (nickel, brass, bronze, etc.) wires is hung in a solution of chemical staining clocking metal at room temperature so that the suspension (at least a part of it) is immersed in the solution. A colored film is deposited on the surface of the product. The color of the film depends on the chemical staining solution used and the film thickness (Table 1). coloring product is extracted from

раствора, тщательно промывают сначала в проточной, а затем в дистиллиpoBaHHog воде, просушивают фильтровальной бумагой, а затем отсоедин ют от подвески.the solution is thoroughly washed with running water and then with distilled BaHHog water, dried with filter paper, and then disconnected from the suspension.

Указанным способом окрашивают образцы из нержавеющей стали Х18Н10Т. В качестве контактирующего металла используют медную проволоку.Samples of stainless steel H18H10T are dyed with this method. Copper wire is used as a contacting metal.

Соотношение поверхности окрашиваемого образца и контактирующего металла (SQ/SH) измен етс от 100:1 до 500:1.The ratio of the surface of the sample to be painted and the metal in contact (SQ / SH) varies from 100: 1 to 500: 1.

Аналогичные результаты получают при завешивании образцов из нержавеющей стали -других марок с использованием в качестве контактирующего металла латуни, бронзы и никел .Similar results are obtained when weighing stainless steel samples of other grades using brass, bronze and nickel as the contacting metal.

Результаты, представленные в табл. 1 и 2 показывают, что цветова гамма зависит лишь от раствора. Примен емого в процессе окрашивани . Соотнсхиение плсмдадей окрашиваемого образца и контактирующего металла вли ет на скорость окрашивани . При соотношении So/S(, большем 500:1 процесс сильно замедл етс , при к. менее 100:1 наоборот, ускор етс так, что становитс трудно временем обработки регулировать цвет образца.The results presented in table. 1 and 2 show that the color scheme depends only on the solution. Used in the dyeing process. The relationship between the paint sample and the contacting metal affects the speed of the paint. With a ratio So / S (greater than 500: 1, the process slows down dramatically, if k is less than 100: 1, on the contrary, it is accelerated so that it becomes difficult to adjust the color of the sample by the processing time.

Окрашенный рисунок на нержавеющей стали получакгг следующим образом.The painted pattern on stainless steel is obtained as follows.

На поверхность издели из нержавеющей стали методом фотолитографии нанос т фото1 езистивный рисунок, затем , производ т окрашивание образца по окончании процесса окрашивани об разец извлекают из раствора, промывают и просушивают, после чего с него снимают фоторезист в каком-либо ор- . ганическом растворителе.A photo1 resistive pattern is applied to the surface of the stainless steel product by photolithography, then the sample is dyed at the end of the dyeing process, the sample is removed from the solution, washed and dried, after which the photoresist is removed in any order. solvent.

Пример использовани Example of use

В 200 мл окрашивающего раствора содержащего, г/л: .In 200 ml of coloring solution containing, g / l:.

Гипосульфит натри 100Sodium Hyposulphite 100

Уксуснокислый свинец 10Lead acetate 10

Сегнетова соль . 12Segnetova salt. 12

Медь сернокисла 12Copper sulfate 12

на медной проволоке завешивают образец из нержавеющей стали Х18Н10Т размером мм с нанесенным на поверхность методом фотолитографии рисунком или без него. Дл нанесени рисунка можно использовать негативный фоторезист . Сильно задубливать фоторезистon a copper wire hang a sample of stainless steel X18H10T with a size of mm with a pattern applied to the surface by photolithography or without it. You can use a negative photoresist to apply the pattern. Strongly harsh photoresist

не следует. Образец завешивают так, чтобы место контакта медной проволоки и обрабатываемого образца было погружено в окрашивающий раствор. Соотношение площади окрашиваемого издели , и-контактирующего металла равно 300:1. Обработку провод т при комнатной температуре. Цвет пленки зависит от времени обработки. Смена цветов происходит следующим образом:it does not follow. The sample is hung so that the point of contact of the copper wire and the sample to be processed is immersed in the staining solution. The ratio of the area of the painted product, and the contacting metal is 300: 1. The treatment is carried out at room temperature. The color of the film depends on the processing time. The change of colors is as follows:

5 мин Желтый5 min Yellow

7 мин Коричневый 10 мин Красный7 min Brown 10 min Red

12мин Малиновый12min Raspberry

13мин Фиолетовый 17 мин Синий13min Violet 17 min Blue

5five

20 мин Зеленый20 min Green

27 мин Светло-зеленый27 min Light green

35 мин РОЗОВЫЙ35 min PINK

50 мин Сине-зеленый50 min Blue-green

00

После получени на поверхности требуемой окраски, образец извлекают из раствора, тщательно промывают сначала проточной, а затем дистиллированной водой и просушивают фильтровальной бумагой. Если на образец был After obtaining the desired color on the surface, the sample is removed from the solution, washed thoroughly, first with running and then with distilled water, and dried with filter paper. If the sample was

5 нанесен рисунок, то после просушки с него снимают фоторезист в каком-либо составе дл сн ти фоторезиста на основе органических растворителей, например толуол , трихлорэтилен +ОП-7, 5 there is a drawing, then after drying it is removed the photoresist in any composition to remove the photoresist based on organic solvents, for example toluene, trichlorethylene + OP-7,

0 толуол + ДАС-1 и др. Выход годных изделий при окрашивании и нанесении окрашенного рисунка - 100%.0 toluene + DAS-1, etc. The yield of usable products when painting and applying a painted pattern is 100%.

Предлагаемый способ химического окрашивани нержавеющей стали позво5 л ет расширить цветовую гамму получаемых окрашенных пленок, получить окрашенные рисунки на поверхности, так как при комнатной температуре в растворе с рН-б-7 фоторезисты как The proposed method of chemical staining of stainless steel allows to expand the color range of the obtained colored films, to obtain colored patterns on the surface, because at room temperature in a solution with pH-B-7 photoresists like

0 негативные, так и позитивные устойчивы; окрашивать нержавеющие стали любых марок; улучшить качество окраски и повысить выход годных, так как исчезает разнооттеночность, вызванна неравномерным прогреванием 0 negative and positive are stable; paint stainless steels of any brand; to improve the quality of coloring and to increase the yield, as the differences in shading due to uneven heating disappear

5 издели при температуре 110-120 С в известном способе; снизить затраты на нагревание электролита и поддержание его концентрации на заданном уровне; а также использовать дл ок0 рашивани нержавеющей стали менее токсичные растворы.5 products at a temperature of 110-120 C in a known way; reduce the cost of heating the electrolyte and maintaining its concentration at a given level; and use less toxic solutions for the staining of stainless steel.

ТаблицаTable

Продолжение табл.Continued table.

Селенова кислота 10Selenic acid 10

Медь сернокисла 10Copper sulfate 10

Азотна кислотаNitric acid

46 Розовый46 Pink

62 Сине-зеленый62 Blue Green

100:1 18-22100: 1 18-22

3Желтый3 yellow

4,5Темно-красный4.5Dark red

6Темно-фиолетовый6 Dark purple

10Темно-синий10 Dark blue

300:1 18-22300: 1 18-22

5Желтый5Yellow

7Темно-красный7 Dark Red

10Темно-фиолетовый10 Dark purple

17Темно-синий17 Dark blue

500:1 18-22 7Желтый500: 1 18-22 7 Yellow

10Темно-красный10 Dark red

15Темно-фиолетовый15 Dark purple

25Темно-синий 17 .8150 Формуйа изобретени Способ химического окрашивани нержавегацей стеши, включагаций обра-. ботку поверхности пассивирующим раствором при контактировании с металлом, обладающим другой электрохимической активностью, отличающийс тем, что, с целыЬ расширени цветовой гаммы в качестве контактирукадего ме8118 талла берут медь, никель или их сплавы при соотношении его поверхности к обрабатываемой поверхности равном 1:(100-500) и процесс провод т при комнатной температуре, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 12 А 42, 16532, опублик.1967.25 Dark Blue 17.8150 Formula of the Invention A method of chemical staining with stainless steel stesh, including hacking. processing the surface with a passivating solution when contacting with a metal having a different electrochemical activity, characterized in that, with the aim of expanding the color gamut, copper, nickel or their alloys are taken as the contact of metal of 8118 when the ratio of its surface to the surface being treated is 1: (100-500 ) and the process is carried out at room temperature. Sources of information taken into account in the examination 1. Japanese patent number 12 A 42, 16532, published 1967.

Claims

Form of invention

A method of chemical staining of stainless steel, including surface treatment with a passivating solution upon contact with a metal having other electrochemical activity, distinguished by the fact that, in order to expand the color gamut, copper, nickel or their alloys are taken as the contacting metal in the ratio surface to the treated surface, equal to 1: (100-500) and the process is carried out at room temperature.