本发明专利技术涉及一种不锈钢板表面处理工艺，主要涉及一种不锈钢板表面发黑处理工艺，属于金属表面处理工艺。一种不锈钢板表面发黑处理工艺，它包括以下步骤：(1)机械抛光除油处理；（2）化学抛光处理；（3）发黑剂配置处理：发黑剂是由CrO3、KMnO4、H3BO3和NH4NO3组成的水溶液；（4）发黑处理：将所述发黑剂倒入发黑槽中并将所述发黑剂的温度加热到45～55℃，再将经过化学抛光处理的不锈钢板放入所述发黑槽中浸泡9～11分钟后取出即得到经过发黑处理的不锈钢板；（5）封孔处理。该不锈钢板表面发黑处理后的发黑膜厚度均匀、抗腐蚀性强且与不锈钢板结合力强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种不锈钢板表面处理工艺，主要涉及一种不锈钢板表面发黑处理工艺，属于金属表面处理工艺。
技术介绍
不锈钢具有耐蚀性强、强度高和外观精美等特点而被广泛使用，发黑处理后的不锈钢具有消光和吸热性而被广泛用于装饰装修、仪器仪表、机械设备等领域中，如公开号为CN101994111A（2011-03-30）的中国专利，采用两次酸化与两次氧化处理相结合以完成不锈钢表面的发黑处理，该发黑处理工序复杂且制备的发黑膜层较薄，因此制备出的发黑膜应用范围较小；另外，为了得到与基体紧密结合且膜厚生长均匀的膜层，需要在发黑处理前对不锈钢基体进行预处理；最后，还需要对发黑处理后的不锈钢板进行封孔处理，以提高发黑膜表面的抗腐蚀能力。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供一种不锈钢板表面发黑处理工艺，该不锈钢板表面发黑处理后的发黑膜厚度均匀、抗腐蚀性强且与不锈钢板结合力强。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种不锈钢板表面发黑处理工艺，它包括以下步骤：(1) 机械抛光除油处理：将不锈钢板依次用250#、600#、800#金相砂纸打磨抛光后再依次放入丙酮和无水乙醇中进行除油处理，处理后得到机械抛光除油处理的不锈钢板；（2）化学抛光处理：将经过机械抛光除油处理的不锈钢板先浸入60～80g/L的 NaOH水溶液中浸泡2～4分钟后取出再浸入体积分数为24～26%的浓HNO3的水溶液中浸泡1～2分钟，然后从所述浓HNO3的水溶液取出后用水冲洗即得化学抛光的不锈钢板；（3）发黑剂配置处理：发黑剂是由CrO3、KMnO4、H3BO3和NH4NO3组成的水溶液，其中，CrO3的质量分数为1～3%，KMnO4的质量分数为3～6%，H3BO3的质量分数为2～5%，NH4NO3的质量分数为3～5%；所述发黑剂的pH值为1～2；（4）发黑处理：将所述发黑剂倒入发黑槽中并将所述发黑剂的温度加热到45～55℃，再将经过化学抛光处理的不锈钢板放入所述发黑槽中浸泡9～11分钟后取出即得到经过发黑处理的不锈钢板；（5）封孔处理：将经过发黑处理的不锈钢板浸入Na2SiO3与C18H29NaO3S的水溶液中，其中，Na2SiO3的质量分数为3%, C18H29NaO3S的质量分数为0.6～0.8%。本专利技术在不锈钢进行发黑处理前采用机械抛光除油处理与化学抛光相结合，使不锈钢表面变得光滑平整，尤其是60～80g/L的 NaOH水溶液中浸泡2～4分钟后取出再浸入体积分数为24～26%的浓HNO3的水溶液中浸泡1～2分钟的参数和工艺的选择，使处理后的不锈钢板表面不会产生任何腐蚀表面而且非常光滑平整；在发黑处理过程中，发黑膜主要是由不锈钢成分中的正二价的Fe、Cr、和Ni等离子发生电化学反应产生的，即该发黑膜是由不锈钢表面直接生长出的，因此不锈钢的表面质量直接影响生成的发黑膜的表面质量；经过机械抛光除油处理与化学抛光处理后的不锈钢表面为发黑膜的生产提供了优良的生长环境，使生长出的发黑膜在整个不锈钢表面厚度均匀与基体结合性强。发黑剂是由CrO3、KMnO4、H3BO3和NH4NO3组成的水溶液，其中CrO3是传统发黑剂的主要组成成分，CrO3经水解和电解后产生正三价的Cr离子，它可以与不锈钢中的正二价Fe、Cr、和Ni等离子相结合，生成合金氧化膜；而KMnO4水解后生成的MnO42-经过参与一些电解反应也会和正三价的Cr离子结合生成黑色的氧化膜，从而增加了氧化膜的厚度； H3BO3可以起到缩小溶液pH值变化幅度的作用，可以对发黑剂的pH值加以稳定和控制，以维持氧化膜的生成效率，因为在发黑剂的生成过程中需要H+的参与，经专利技术人长期研究发现在发黑剂的pH值为1～2时生成的发黑膜质量较好，因此稳定和控制好发黑剂的pH值就可以使生成的发黑膜的质量更佳；另外， NH4NO3水解产生的NH4+可以对正三价的Cr离子起到络合作用，当NH4NO3质量分数为3～5%时水解产生的NH4+可以很好的控制本专利技术的发黑膜的反应进度，防止发黑剂老化，提高生成的发黑膜的质量。在完成发黑处理后，不锈钢表面生成的发黑膜已经可以使用到一些对发黑膜表面质量要求不高的场合，但是对于一些耐腐蚀性要求比较高的场所则需要对发黑膜进一步进行封孔处理，以提高其表面耐腐蚀性，专利技术人采用Na2SiO3与C18H29NaO3S的水溶液对发黑膜进行封孔处理，处理时Na2SiO3与C18H29NaO3S的水溶液的温度为85～90℃，封孔时间为7～9分钟，封孔液中Na2SiO3的质量分数为3%, C18H29NaO3S的质量分数为0.6～0.8%，该工艺参数配置可以将生成的发黑膜表面进行密封，提高发黑膜的抗腐蚀性。在本专利技术中，浓HNO3是指HNO3的浓度为98%左右，达到工业级浓HNO3浓度。作为优选，它还包括电化学抛光处理；所述电化学抛光处理是将经过化学抛光处理的不锈钢板放入温度为9～11°C,电流密度为100 mA/cm2的电解液中电解3～5分钟；所述电解液是由高氯酸的水溶液与无水乙醇的混合溶液，其中，所述高氯酸的水溶液中高氯酸的质量分数为60%；所述高氯酸的水溶液与所述无水乙醇的体积比为1:4。电化学抛光处理后在进行发黑处理，可以使发黑膜的质量大大提高，因为电化学抛光处理后的不锈钢基体表面非常光亮，在生成发黑膜时界面接触紧密使生成的膜与不锈钢基体结合性更强，可以用于对发黑膜质量要求更高的场所；另外，电化学抛光处理中不锈钢为阳极，石墨作用阴极；电解液温度为9～11°C,电流密度为100 mA/cm2，电解3～5分钟的工艺参数以及高氯酸的水溶液中高氯酸的质量分数为60%；所述高氯酸的水溶液与所述无水乙醇的体积比为1:4是经过专利技术人长期研究得出的，这些工艺参数不会腐蚀不锈钢表面，而且还会对不锈钢表面起到很好的抛光效果。作为优选，步骤(1)中所述丙酮和无水乙醇中进行除油处理时采用超声处理。超声处理后可以使不锈钢表面更加洁净。作为优选，所述超声处理时间为10～15分钟。作为优选，步骤(1)中所述丙酮和无水乙醇中进行除油处理时处理温度为10～15℃。作为优选，步骤（2）所述NaOH水溶液的温度为29～31℃。该温度可以起到很好的化学抛光效果。作为优选，步骤（2）所述HNO3水溶液的温度为29～31℃。该温度可以起到很好的化学抛光效果。作为优选，步骤（2）所述用水冲洗中水为去离子水。去离子水不会在不锈钢表面带来新的杂质离子，使生成的发黑膜更纯。作为优选，步骤（4）所述发黑处理时充入空气。对发黑剂进行搅拌，使不锈钢与周围溶液接触更均匀，进而使制备的发黑膜膜厚更加均匀。作为优选，步骤（4）所述发黑处理时充入空气是在所述发黑槽中放置搅拌装置由搅拌。无需额外引进气源，降低了制作发黑膜的成本。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下：1、本专利技术在不锈钢进行发黑处理前采用机械抛光除油处理与化学抛光相结合，使处理后的不锈钢板表面不会产生任何腐蚀表面而且非常光滑平整，进而使不锈钢板表面生长出的发黑膜在整个不锈钢表面厚度均匀与基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不锈钢板表面发黑处理工艺，其特征在于：它包括以下步骤：(1)？机械抛光除油处理：将不锈钢板依次用250#、600#、800#金相砂纸打磨抛光后再依次放入丙酮和无水乙醇中进行除油处理，处理后得到机械抛光除油处理的不锈钢板；（2）化学抛光处理：将经过机械抛光除油处理的不锈钢板先浸入60～80g/L的？NaOH水溶液中浸泡2～4分钟后取出再浸入体积分数为24～26%的浓HNO3的水溶液中浸泡1～2分钟，然后从所述浓HNO3的水溶液取出后用水冲洗即得化学抛光的不锈钢板；（3）发黑剂配置处理：发黑剂是由CrO3、KMnO4、H3BO3和NH4NO3组成的水溶液，其中，CrO3的质量分数为1～3%，KMnO4的质量分数为3～6%，H3BO3的质量分数为2～5%，NH4NO3的质量分数为3～5%；所述发黑剂的pH值为1～2；（4）发黑处理：将所述发黑剂倒入发黑槽中并将所述发黑剂的温度加热到45～55℃，再将经过化学抛光处理的不锈钢板放入所述发黑槽中浸泡9～11分钟后取出即得到经过发黑处理的不锈钢板；（5）封孔处理：将经过发黑处理的不锈钢板浸入Na2SiO3与C18H29NaO3S的水溶液中，其中，Na2SiO3的质量分数为3%,？C18H29NaO3S的质量分数为0.6～0.8%。...
【技术特征摘要】
1.一种不锈钢板表面发黑处理工艺，其特征在于：它包括以下步骤：
(1) 机械抛光除油处理：将不锈钢板依次用250#、600#、800#金相砂纸打磨抛光后再依次放入丙酮和无水乙醇中进行除油处理，处理后得到机械抛光除油处理的不锈钢板；
（2）化学抛光处理：将经过机械抛光除油处理的不锈钢板先浸入60～80g/L的 NaOH水溶液中浸泡2～4分钟后取出再浸入体积分数为24～26%的浓HNO3的水溶液中浸泡1～2分钟，然后从所述浓HNO3的水溶液取出后用水冲洗即得化学抛光的不锈钢板；
（3）发黑剂配置处理：发黑剂是由CrO3、KMnO4、H3BO3和NH4NO3组成的水溶液，其中，CrO3的质量分数为1～3%，KMnO4的质量分数为3～6%，H3BO3的质量分数为2～5%，NH4NO3的质量分数为3～5%；所述发黑剂的pH值为1～2；
（4）发黑处理：将所述发黑剂倒入发黑槽中并将所述发黑剂的温度加热到45～55℃，再将经过化学抛光处理的不锈钢板放入所述发黑槽中浸泡9～11分钟后取出即得到经过发黑处理的不锈钢板；
（5）封孔处理：将经过发黑处理的不锈钢板浸入Na2SiO3与C18H29NaO3S的水溶液中，其中，Na2SiO3的质量分数为3%, C18H29NaO3S的质量分数为0.6～0.8%。
2.如权利要求1所述一种不锈钢板表面发黑处理工艺，其特征在于：它还包括电化学抛光处理；所述电化学抛光处...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩永全，
申请(专利权)人：浙江博海金属制品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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