【正文】 00 0. 05 0. 10 0. 15 0. 20876543 lgjE / V—— 試 樣一—— 試 樣二—— 試 樣三—— 試 樣四南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 23 從圖 38 中可得：不銹鋼試樣不同表面狀態(tài)電解著色后著色膜耐蝕性能不同，試樣一、二、三、四的自腐蝕電位為 、 、 、 ，通過試樣一自腐蝕點(diǎn)位明顯低于其他 3 個(gè)試樣，說明亞光面經(jīng)活化著色后著色膜耐蝕性最差，對(duì)比試樣二、三、四可得，不銹鋼試樣為亞面經(jīng)過電解拋光后著色膜耐蝕性最好。 0 2 4 6 8 10 綜合評(píng)分氟硅酸 ml/L0 2 4 6 8 10 綜合評(píng)分磷酸 /m l/L35 40 45 50 55 60 65 綜合評(píng)分硫酸濃度 /m l/L80 90 100 110 120 綜合評(píng)分硫酸銨 /g/ L南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 21 活化時(shí)間對(duì)著色膜性能的影響 研究活化時(shí)間對(duì)著色膜的影響時(shí)，固定硫酸濃度 50ml/L、磷酸 濃度 1ml/L、硫酸銨 100g/L、氟硅酸濃度 5ml/L 及電流密度 ，對(duì)活化時(shí)間進(jìn)行單因素研究，性能結(jié)果如圖 36 所示。 實(shí)驗(yàn)中采用 L9(34)正交試驗(yàn)表，設(shè)計(jì)試驗(yàn)如表 35 所示。陽極電流密度小，電解拋光能力弱，相同的時(shí)間拋光整平效果差電解著色膜生長(zhǎng)不平整，導(dǎo)致光澤性差；陽極電流密度過大，拋光力度過大，相同的時(shí)間整平效果好，但是基體更容易出現(xiàn)過腐蝕現(xiàn)象，因此電解著色膜的耐蝕性會(huì)降低，表面會(huì)產(chǎn)生麻點(diǎn)，影響著色膜外觀。因此 硫酸的濃度范圍為 160260ml/L，最佳為 230ml/L。 表 32 拋光正交實(shí)驗(yàn)表 試驗(yàn)編號(hào) 硫酸 ml∕ L 糖精 g∕ L 溫度 ℃ 甘油 ml∕ L 1 160 1 45 30 2 160 5 55 50 3 160 9 65 70 4 200 1 55 70 5 200 5 65 30 6 200 9 45 50 7 230 1 65 50 8 230 5 45 70 9 230 9 55 30 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 14 正交試驗(yàn)的結(jié)果 通過 對(duì)正交試驗(yàn)中的 9 組不銹鋼試樣進(jìn)行了膜的光澤度檢測(cè)，耐蝕性測(cè)試。對(duì)于活化控制體系 , 腐蝕電位越正 , 體系的耐蝕性越好。 2）光澤度測(cè)試：對(duì)經(jīng)無鉻電解著色處理（堅(jiān)膜前）的試片（ 4 塊）進(jìn)行測(cè)試。不銹鋼在拋光過程中會(huì)有選擇性地溶解，使不銹鋼表面光亮度增加。 活化工藝對(duì)著色膜性能的影響研究 通過對(duì)不同活化體系進(jìn)行塔菲爾曲線測(cè)試確定初始活化體系，利用正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)研究該體系磷酸濃度、氟硅酸濃度、硫酸濃度、硫酸銨濃度、電流密度、活化時(shí)間等參數(shù)對(duì) 304 不銹鋼無鉻電解著色膜性能的影響，分析影響膜層各性能的主要因素，確定最佳活化工藝。著色前，首先要去掉這一層氧化膜，使表面處于活化狀態(tài)，獲得新鮮的表面，提高著色層的附著力和色彩的均勻性。 由 JacguetP A 提出的粘膜理論認(rèn)為：當(dāng)電流通過電解液時(shí)，在陽極表面生成一層由陽極溶解產(chǎn)物組成的粘性液膜，它有較高的黏度和較大的電阻，而其厚度在粗糙表面的各個(gè)部分是不相等的，在凹陷部位的厚度大于凸起部位的厚度。 2H2O=O2+4H++4e （ 4）電解液中各組分在陽極表面的氧化 。 6H2O。 1999 年谷春瑞等 [2]研究了前處理及后處理對(duì)不銹鋼化學(xué)著色的影響，發(fā)現(xiàn)凡是能夠使不銹鋼基體表面活化的因素均可加速著色過程。2020年 Rosangela Conrrado， Nerilso Bocchi， Romeu C. RochaFilho， Sonia R. Biaggio[20]等人研究了 304 不銹鋼選擇性脈沖電位下 ， 能夠得到多種顏色的著色膜 ； 在含鉻電解著色液中不同著色電位下著色膜的耐蝕性 ， 最終結(jié)果電位差為 下的藍(lán)色著色膜耐蝕性最差。 電解硬化處理方法為：電解液組成為 240～ 260g/L 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文 4 CrO3與 ～ ，溫度控制在 25～ 40℃，電流密度為 ～ ，電解時(shí)間為 2～ 30min[19]。然而，由于所獲得的著色膜不耐磨，抗污能力差，在沒有解決膜的固化問題的當(dāng)時(shí)，該技術(shù)沒有得到廣泛應(yīng)用 [17]。 江南大學(xué)的 JianZhong Jiang 等人 [14]通過建模研究了非晶層的粘性流動(dòng)與電解拋光參數(shù)的關(guān)系，通過對(duì)應(yīng)關(guān)系的研究，作者深層次分析了電解拋光粒子剝離的機(jī)制?？蒲腥藛T還用 5%的氯化鈉溶液對(duì) Ti13Nb~13Zr 進(jìn)行了腐燭，發(fā)現(xiàn)氯化鈉溶液可以很明顯的提高腐燭速度。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 不銹鋼電解拋光國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電解拋光是近幾十年發(fā)展起來的表面處理技術(shù)，目的是為了改善金屬表面的微觀幾何形 狀，降低金屬表面的顯微粗糙程度。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這類著色工業(yè)將會(huì)全面淘汰。如今彩色不銹鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用已進(jìn)入快速發(fā)展階段，電化學(xué)著彩色，高溫著彩色等多元化的發(fā)展預(yù)示著該工藝正朝著高端化和多樣化的方向發(fā)展，彩色 不銹鋼的裝飾性和藝術(shù)性不斷提高，預(yù)示著不銹鋼著彩色正向著更完善方面前進(jìn)。 304 stainless steel substrates matt surface degreasing, electrolytic pared with the base material polished surface polishing, electrolytic colored film activation obtain better performance. Keywords ： Stainless steel chromiumfree electrolytic coloring polishing activation corrosion resistance Signature of Supervisor： 目 錄 1 引言 .................................................................................................................................... 1 選題依據(jù) ................................................................................................................. 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ..................................................................................................... 2 不銹鋼電解拋光國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................. 2 不銹鋼活化國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...................................................................... 3 本課題研究意義及目的 ......................................................................................... 5 2 實(shí)驗(yàn)部分 ............................................................................................................................ 6 實(shí)驗(yàn)原理 ................................................................................................................. 6 實(shí)驗(yàn)材料、儀器設(shè)備及藥品 ................................................................................. 7 實(shí)驗(yàn)材料 ...................................................................................................... 7 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 .............................................................................................. 8 實(shí)驗(yàn)藥品 ...................................................................................................... 8 研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................................. 9 電解拋光工藝對(duì)著色膜性能的影響研究 .................................................. 9 活化工藝對(duì)著色膜性能的影響研究 .......................................................... 9 材料表面狀態(tài)對(duì)著色膜性能的影響研究 .................................................. 9 實(shí)驗(yàn)裝置圖及工藝流程 ....................................................................................... 10 實(shí)驗(yàn)裝置 圖 ................................................................................................ 10 工藝流程 .................................................................................................... 10 無鉻電解著色膜的性能檢測(cè) ............................................................................... 12 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 .............................................................................................................. 13 拋光工藝對(duì)無鉻電解著 色膜性能的影響 ........................................................... 13 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) .................................................................................... 13 正交試驗(yàn)的結(jié)果 ........................................................................................ 14 拋光時(shí)間對(duì)著色膜性能的影響 ................................................................ 15 拋光電流密度對(duì)著色膜性能的影響 ........................................................ 16 活化體系的初步確定 ........................................................................................... 17 活化工藝對(duì)無鉻電解著色膜性能的影響 ........................................................... 18 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) .................................................................................... 18 正交試驗(yàn)的結(jié)果 ........................................................................................ 18 活化