P00009-染黑劑

徐明武
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P00009-染黑劑

文章 徐明武 » 2019-05-07, 16:10

陳振航 老師你好,請教不繡鋼染黑,工件上異色(藍色、紅色)如何去除?有書可以找?

徐明武
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Re: P00009-染黑劑

文章 徐明武 » 2019-05-07, 16:12

陳振航: 此多與材質和染黑液操作温度有關,導致色澤偏差,若允許處理後補充潤滑劑可改善 。
可就教原物料供應商,提供故障排處方法。
此物料屬100多度操作之商品?或B開頭之專利產品?
往習多屬重鉻酸鹽高温染黑方式,因六價鉻而禁用,然得符合規範(MIl及CNS等),製程最終步驟仍得採鉻酸水洗矣。
書中少有論述此製程,多屬少少數語代過,若眾多需求,可專章論述(或並入協會電鍍書內)。

徐明武
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Re: P00009-染黑劑

文章 徐明武 » 2019-05-07, 16:13

老師你好,再請教你,你說補充潤滑劑是後處理的防鏽油,還是加在藥水裡的潤滑劑?

徐明武
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Re: P00009-染黑劑

文章 徐明武 » 2019-05-07, 16:14

陳: 後處理防銹油或乳化劑可掩蓋缺陷,然得與客戶先期溝通。
不銹鋼(有奧斯田系ˋ肥粒系ˋ麻田散系)染黑得大致明曉處理液組成,鹼性或酸性,鉬酸鹽或其他非鉻系處理液,方有在其內有調整空間。

jen-hang-chen

Re: P00009-染黑劑

文章 jen-hang-chen » 2019-08-31, 09:15

不銹鋼染黑 07262019
不銹鋼發黑大致可分為化學法、電化學法及高溫法三大類,1946年The American rolling Mill Company專利之不銹鋼染黑製程:清洗→酸浸,硝酸20%,氫氟酸1%→水洗→染黑,重鉻酸鈉及/或重鉻酸鉀熔融鹽浴,320~500℃,2~30分鐘→水洗→乾燥。
Joseph T. Menke提出麻田散系不銹鋼,含鉻及鎳析出硬化不銹鋼之鹼性鉻酸鹽染黑劑:氫氧化鈉與硝酸鈉之重量比約66.5/33.5,此二者混合物濃度480~719g/l,重鉻酸鈉60~360g/l,處理液之沸點為110~126.7℃,30~60分鐘,形成均勻之黑色氧化膜層,然溫度逾越126.7℃,膜層轉為棕色。
中山市華光化工有限公司提出無毒性之不銹鋼或合金鋼高溫染黑劑:氫氧化鈉40~80wt%,磷酸鈉1~8wt%,硝酸鈉10~60wt%,亞硫酸鈉0~8wt%,添加劑(硫化鈉、過硫化鈉、多硫化鈉、硫代硫酸鈉、連二亞硫酸鈉中一種以上)0.1~8wt%,錯合劑(EDTA-2Na、酒石酸鉀鈉、磺基水楊酸、抗壞血酸中一種以上)1~12wt%,錯合劑(檸檬酸鉀鈉、硫尿、葡萄酸鉀中一種以上)1~8wt%,染黑液500~800g/l,116~128℃沸騰溶液,4~12分鐘。
比亞迪股份有限公司開發出不含鉻酸鹽之鹼性、高溫不銹鋼染黑液:氫氧化鈉400~540g/l,硝酸鈉28.5~114g/l,鉬酸鈉5.7~57g/l,加入磷酸二氫鈉(緩衝劑及輔助成膜劑,可提高膜層附著力及耐磨性)5.7~57g/l,硫化鈉(可提高膜層之耐磨性)30~45g/l,辛烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10;乳化劑)6~25g/l,115~127℃,2~15分鐘;工件表面烏黑色有金屬光澤、光澤度均勻、無泛彩。
基於不銹鋼著色過程中顏色變化與起色電位到終點電位間之電位差值(簡稱電位差)存在一定關係,控制電位差法(美國專利:US 4026737,1715459等):採用如鉑電極為參比(正極),不銹鋼為負極,測定著色過程中電位之變化,當電位達到一定數值時,停止著色,即通過著色電位差而不是著色時間來控制著色終點,以此確保各批次著色之一致性。
不銹鋼染黑之商業化製程例:
已商業化之不銹鋼染黑製程例:
Birchwood Laboratories, LLC.:Presto Black® SSB,室溫染黑劑,浸漬12~15分鐘或塗刷1~3分鐘,形成約1μm均勻之霧黑色硒化銅(copper selenide)膜層。
Electrochemical Products, Inc.:Ultra-Blak 407,粉狀劑,主要成分含氫氧化鈉78~88%、硝酸鈉8~15%、重鉻酸鉀0.1~0.14%,配液569g/l,控制處理液沸點121~127℃;用於不銹鋼、展性鑄鐵及中、低碳鋼;符合MIL-DTL-13924D, Class 4規範。Insta-Blak SS-370,主要成分含銅0~3%、磷酸1~4%、鹽酸15~20%、亞硒酸1~4%、水85~95%,室溫染黑劑,300系不銹鋼建浴量50vol%、400系不銹鋼25或33vol%、難染黑之材質得原液使用,2~5分鐘。
Haviland Products Co.:Havablack SS不銹鋼染黑製程:配液569g/l,控制處理液沸點121~127℃。槽體負載勿逾越240g/l,包掛掛架、籃體最宜120g/l。故障排除:(1).處理液已沸騰,工件並未被覆膜層,以另一支溫度計檢測溫度。(2).工件轉為黃或黃紅色澤,處理液之溫度及濃度過高,加水降低處理液之沸點。(3).倘處理液遭受酸浸之鐵鹽所污染,導致膜層帶紅斑;若處理遭受銅污染,工件轉為紅色,改善方法:將處理液傾入另一只槽體,加水稀釋至一半濃度,鐵污染將沉澱出;加入硫化鈉0.12~0.18g/l,形成黑色硫化銅沉澱;靜置4~8小時後,將上半層液泵回業已洗淨之處理槽;補入處理劑及水至操作條件。
Hubbard-Hall Inc.:Black Magic™SS-L,原液使用,沸騰溫度124~126.7℃,2~30分鐘,符合MIL-DTL-13924D規範。

品質要求
循MIL-DTL-13924D規範,區分:Class 2,鹼性鉻酸鹽氧化法(適用於回火溫度低於482℃之不銹鋼);Class 3,熔融鹽氧化法(適用於回火溫度≧482℃之不銹鋼);Class 4,鹼性氧化法(適用其他不銹鋼)。
膜層黑色,無污垢、銹蝕存在。
膜層檢驗:草酸點滴試驗
取3滴約0.2毫升之5wt%草酸水溶液,滴在黑色皮膜表面,經過8分鐘後水洗,試驗部位中心為黑色或深棕色邊緣顏色較淺屬品質優良,中心顏色變灰色則品質不良。

300系列不銹鋼,採用鹼性氧化處理製程(MIL-DTL-13924D Class 4),產生之黑色皮膜,鹽霧試驗96小時應無銹蝕存在。

不銹鋼染黑故障排除
不銹鋼鹼性氧化法染黑
工件無法染黑,產生原因及克服方案:加入碳鋼線或籃體作業,作為起發黑化反應;表面無活化;增加酸浸時間;酸浸液過弱,改以硫酸10vol%室溫陽極電解活化,鉛板為陰極;處理液長久過熱,導致失效。
膜層燻黑:酸浸過久;工件活化過度;處理液得漂取浮渣、去除淤渣;處理溫度過高;工件得鈍化。
膜層帶五彩色澤:處理溫度過低或過高;加入碳鋼線或籃體作業,作為起發黑化反應;處理液長久過熱,導致失效。
膜層到處有污點及未被覆:前處理清洗不足,表面處理差;窩巢所致;攪拌工件;加入碳鋼線或籃體作業,作為起發黑化反應。

如有需求,將於專書中論述
J. H. CHEN

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