316L不锈钢电化学着黑色研究

作者：张长松; 周丽敏; 阎冬; 侯绍刚; 王书红; 武卫明^*

来源：表面技术, 2022, 51(12): 217-254.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.12.022

• 电化学着色
• 阳极氧化
• 环保
• 彩色不锈钢
• 腐蚀曲线

目的 调整316L不锈钢表面组成结构，改善表面性能，获得表面着黑色最佳电化学工艺条件。方法 通过电化学方法在除油抛光活化的316L不锈钢表面发生阳极氧化，研究了活化液浓度、阴阳极极板面积比、电解液的硼酸用量、电化学氧化电流密度、终止电压、阳极氧化时间、氧化温度对着色膜颜色效果、结合力、重现性的影响；研究了着黑色不锈钢与未着色不锈钢在酸碱盐水溶液体系中的表面腐蚀性能；探讨了着色条件对着色膜性能的影响及着色机理。结果 磷酸活化液浓度对着色效果影响显著，浓度越高活化的不锈钢板着黑色越纯正，但膜层结合性变差；着色液组成决定着着色膜颜色变化的范围。着色时间是影响着色膜颜色的主要因素，随着色时间的延长，膜层颜色呈现青、黄、红、黑变化。温度是影响着色膜层与不锈钢基材结合紧密程度的主要因素，25℃下形成的膜层与基体的结合最为紧密；电极阴阳极面积比是影响着色膜均匀程度的主要因素，阴阳极面积比为1∶1时，着色膜的一致性最好。结论 获得了316L不锈钢着纯正黑色膜层的最佳条件，磷酸活化液浓度为1.5mol/L，电解着色液组成为30g/LK2Cr2O7+20g/L MnSO4·4H2O+40 g/L (NH4)2SO4+10 g/L H3BO3，阴阳极板对应面积比为1∶1，着色温度为25℃，着色电压为2～4 V，阳极电流密度(DA)为0.20 A/dm2，阳极氧化时间为720 s。着黑色不锈钢膜层腐蚀性研究表明在含氯离子的中性水溶液环境中耐腐蚀性明显提高。

• 单位
  安阳工学院