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第1章 不锈钢表面预处理1

1.1 概述1

1.1.1 预处理的必要性1

1.1.2 处理去除的污物1

1.1.3 不锈钢制件预处理的步骤1

1.1.4 不锈钢表面预处理方法2

1.2 表面机械整平2

1.2.1 磨光2

1.2.2 抛光3

1.3 除油4

1.3.1 有机溶剂除油4

1.3.2 化学除油5

1.3.3 电化学除油7

1.4 滚动光饰9

1.4.1 滚筒滚光9

1.4.2 离心滚光10

1.4.3 离心盘擦光11

1.4.4 旋转光饰11

1.5 喷砂12

1.5.1 喷砂原理12

1.5.2 喷砂的用途13

1.5.3 干喷砂工艺13

1.5.4 湿喷砂13

参考文献14

第2章 不锈钢氧化皮的清除和酸洗15

2.1 不锈钢氧化皮的清除15

2.1.1 不锈钢氧化皮的结构15

2.1.2 不锈钢氧化皮的清除16

2.2 不锈钢的酸洗19

2.3 不锈钢酸洗用缓蚀剂23

2.3.1 使用缓蚀剂的必要性23

2.3.2 水溶性缓蚀剂的作用机理23

2.3.3 缓蚀剂的作用效率23

2.3.4 BMAT缓蚀剂25

2.3.5 BMAT缓蚀剂对抑制酸洗应力腐蚀的影响27

2.4 不锈钢的中性电解除鳞27

2.4.1 硫酸钠电解除鳞原理27

2.4.2 硫酸钠电解除鳞的影响因素28

2.4.3 不锈钢电解除鳞的工艺设备29

2.4.4 电解除鳞技术安全与经济效益30

2.5 不锈带钢的磨料水射流除鳞工艺30

2.5.1 磨料水射流除鳞机理30

2.5.2 磨料水射流除鳞工艺31

2.5.3 除鳞结果与分析32

2.5.4 磨料水射流的最佳工艺参数33

2.6 不锈钢表面喷射玻璃丸处理34

2.6.1 不锈钢表面的喷砂处理34

2.6.2 不锈钢表面的喷玻璃丸处理34

参考文献35

第3章 不锈钢抛光36

3.1 概论36

3.1.1 抛光的实用性36

3.1.2 金属电化学抛光的历史36

3.1.3 金属化学与电化学抛光的特点36

3.2 抛光对不锈钢的组织和性能的影响37

3.2.1 表层微观组织形貌37

3.2.2 表面粗糙度和光亮度37

3.2.3 表面显微硬度39

3.2.4 表面耐蚀性39

3.3 机械精细镜面抛光——乳化液抛光39

3.3.1 常规机械抛光39

3.3.2 乳化液机械抛光40

3.3.3 ZH-1抛光乳化液40

3.3.4 精细镜面机械抛光工艺过程41

3.4 化学抛光41

3.4.1 化学抛光溶液组成及中低温工艺条件41

3.4.2 高温型不锈钢化学抛光液49

3.4.3 不锈钢化学抛光溶液组成与高中温工艺条件55

3.4.4 化学抛光溶液的添加剂58

3.4.5 化学抛光典型工艺流程59

3.5 电化学抛光60

3.5.1 电化学抛光溶液的组成和工艺条件60

3.5.2 电化学抛光溶液的组成和工艺条件对抛光的影响62

3.5.3 电化学抛光溶液的配制72

3.5.4 电化学抛光工艺流程74

3.5.5 电化学抛光溶液的维护和工艺要求75

3.5.6 电化学抛光用电源、设备和夹具78

3.5.7 电化学抛光常见故障及可能原因79

3.5.8 不锈钢电化学抛光溶液的分析79

参考文献85

第4章 不锈钢电镀87

4.1 概论87

4.1.1 不锈钢钝化膜对电镀的影响87

4.1.2 不锈钢钝化膜的反复性87

4.1.3 电解活化－预镀镍处理方法——不锈钢电镀前处理方法之一88

4.1.4 电解活化－预镀镍后的镀层结合力试验88

4.1.5 阳极电解活化－预镀镍一步法溶液成分及工艺条件89

4.1.6 化学活化－预镀镍一步法——不锈钢电镀前处理方法之二89

4.1.7 阴极活化－预镀镍两步法——不锈钢电镀前处理方法之三90

4.1.8 化学活化和预镀镍两步法——不锈钢电镀前处理方法之四91

4.1.9 不锈钢预镀镍添加剂KN-50591

4.1.10 不锈钢预镀纳米镍新工艺93

4.2 不锈钢电镀铬94

4.2.1 不锈钢镀铬的目的94

4.2.2 不锈钢镀铬预处理通用方法95

4.2.3 不锈钢镀铬预处理新型活化液95

4.2.4 普通镀铬溶液成分及工艺条件96

4.2.5 不锈钢电镀铬稀土添加剂镀液96

4.2.6 不锈钢电镀铬复合型添加剂镀液97

4.2.7 不锈钢电镀铬有机阴离子添加剂98

4.2.8 镀铬层的质量检验101

4.2.9 不锈钢片镀硬铬102

4.2.10 马氏体不锈钢镀硬铬103

4.2.11 不锈钢内孔件镀硬铬105

4.2.12 不锈钢盲孔器件镀硬铬108

4.2.13 不锈钢卡尺镀乳白铬110

4.2.14 不锈钢补镀硬铬111

4.2.15 高钨不锈钢合金电镀硬铬112

4.2.16 中温中电流密度下转高效率镀硬铬113

4.3 不锈钢电镀锌、铜、锡、镉、镍115

4.3.1 不锈钢镀锌115

4.3.2 不锈钢镀锌发黑116

4.3.3 不锈钢镀光亮铜117

4.3.4 不锈钢防氮化镀焦磷酸铜120

4.3.5 不锈钢镀锡铈合金121

4.3.6 不锈钢镀氰化镉123

4.3.7 不锈钢镀光亮镍125

4.3.8 不锈钢滚镀光亮镍129

4.4 不锈钢镀贵金属130

4.4.1 不锈钢镀光亮银130

4.4.2 不锈钢镀金132

4.4.3 不锈钢件直接镀金133

4.4.4 不锈钢餐具局部镀金134

4.4.5 不锈钢上激光和喷射局部镀金135

4.4.6 不锈钢镀活性铂137

4.4.7 不锈钢镀铑138

4.5 不锈钢镀复合镀层139

4.6 不锈钢化学镀镍141

4.6.1 不锈钢双层化学镀镍141

4.6.2 不锈钢单层化学镀镍142

4.6.3 有氧化皮的不锈钢单层化学镀镍143

4.6.4 不锈钢化学镀镍钨磷合金144

4.6.5 诱导体对不锈钢化学镀镍－磷合金的影响147

4.6.6 不锈钢球阀化学镀镍磷合金148

4.6.7 不锈钢上化学镀镍层的检测152

4.6.8 不锈钢化学镀镍常见故障、可能原因及纠正方法152

4.7 不锈钢化学镀铜154

4.8 不锈钢化学镀钯156

4.9 不锈钢电刷镀157

4.9.1 电净158

4.9.2 活化159

4.9.3 特殊镍刷镀液160

4.9.4 快速镍刷镀液162

4.9.5 低应力镍电刷镀液163

4.9.6 碱性铜电刷镀液163

4.9.7 厚沉积碱性铜电刷镀液164

4.9.8 半光亮镍电刷镀液165

4.9.9 镍－钨合金电刷镀液166

4.9.10 镍－钨－钴合金电刷镀液167

4.9.11 镍－铁－钨－磷－硫合金电刷镀液168

4.9.12 酸性锡电刷镀液169

4.9.13 金电刷镀液170

4.9.14 不锈钢大轴外表面电刷镀修复工艺171

4.9.15 不锈钢大件内孔表面电刷镀修复工艺173

4.9.16 不锈钢导管表面损伤的电刷镀修复工艺174

4.9.17 不锈钢套筒电刷镀锡175

参考文献176

第5章 不锈钢高温抗氧化涂层及耐蚀涂层179

5.1 概论179

5.2 不锈钢高温抗氧化涂层179

5.2.1 涂层的制备179

5.2.2 涂层结构180

5.2.3 涂层性能180

5.3 凝胶－封孔法制备不锈钢表面陶瓷膜层182

5.3.1 凝胶－封孔法制备不锈钢表面陶瓷膜182

5.3.2 凝胶－封孔制备不锈钢表面陶瓷层的影响因素182

5.4 不锈钢热浸镀稀土铝合金制备抗高温氧化层184

5.4.1 不锈钢热浸镀稀土铝合金的组织与性能185

5.4.2 不锈钢热浸镀稀土铝合金的抗高温氧化性能185

5.5 不锈钢离子镀Ti（C，N）187

5.5.1 不锈钢离子镀Ti（C，N）工艺过程187

5.5.2 镀膜试样抗氧化实验187

5.5.3 不锈钢离子镀Ti（C，N）膜后的抗氧化性能188

5.6 不锈钢表面纳米氧化钛TiO2晶膜189

5.6.1 TiO2纳米晶膜的制备——Ti（OEt）4法190

5.6.2 溶胶－凝胶法制备TiO2薄膜190

5.6.3 不锈钢表面纳米TiO2晶膜的特征191

5.6.4 不锈钢表面TiO2晶膜的耐蚀性能192

5.7 不锈钢上热浸扩散铝铬涂层192

5.7.1 不锈钢热浸扩散铝铬涂层工艺流程192

5.7.2 工艺选择192

5.7.3 铝铬涂层的结构分析194

5.8 不锈钢低温离子渗扩氮化层196

5.8.1 不锈钢等离子体弧源低温离子渗扩氮方法196

5.8.2 不锈钢渗扩氮层金相组织197

5.8.3 不锈钢渗扩氮层深度197

5.9 不锈钢热加工保护涂料198

5.9.1 保护涂料的效果198

5.9.2 保护涂料的配方设计198

5.9.3 保护涂料的性能199

5.9.4 保护涂层保护能力检验200

5.10 不锈钢上电沉积烧结抗高温钇铬氧化薄膜201

5.10.1 铬钇氧化物薄膜的制备202

5.10.2 铬钇氧化物膜对不锈钢抗高温氧化性能的影响203

5.11 不锈钢加铁稀土离子硫氮碳共渗层204

5.11.1 概论204

5.11.2 不锈钢加铁稀土催渗离子硫氮碳工艺204

5.11.3 不锈钢加铁稀土离子硫氮碳共渗中铁及稀土的影响205

5.11.4 不锈钢加铁稀土离子硫氮碳共渗的催渗机理探讨206

5.12 不锈钢不饱和聚酯改性特种防腐涂层206

5.12.1 特种防腐涂料配方207

5.12.2 涂装工艺207

5.12.3 涂层性能测试207

5.12.4 涂层应用效果208

5.13 不锈钢表面导电聚苯胺膜层208

5.13.1 聚苯胺膜实验208

5.13.2 聚苯胺膜实验结果209

5.14 不锈钢真空等离子渗碳211

5.14.1 等离子渗碳原理与方法211

5.14.2 渗碳速率分析212

5.14.3 不锈钢渗碳层的显微硬度212

5.14.4 不锈钢离子渗碳后的耐磨性212

5.14.5 不锈钢离子渗碳后的耐蚀性212

5.15 不锈钢热浸镀铝合金对氚渗透的阻挡层214

5.15.1 防氚渗透膜层的实验215

5.15.2 防氚渗透膜的实验结果215

5.16 不锈钢稀土铈转化膜216

5.16.1 稀土转化膜的制备216

5.16.2 极化曲线测试217

5.16.3 转化膜的颜色和表面形貌217

5.17 不锈钢激光表面强化处理218

5.17.1 激光处理对不锈钢表面显微硬度的影响218

5.17.2 不锈钢的激光表面强化处理方法218

5.17.3 激光表面硬化处理实验218

5.18 不锈钢等离子喷涂Al2O3-TiO2-Cr2O3陶瓷涂层220

5.18.1 等离子体喷涂陶瓷涂层的效能220

5.18.2 不锈钢金属和陶瓷等离子体喷涂工艺220

5.18.3 喷涂工艺参数221

5.19 不锈钢涂覆SiO2-BaO-Al2O3-Cr2O3陶瓷保护涂层222

5.19.1 陶瓷保护涂层的应用222

5.19.2 陶瓷涂层制备222

5.19.3 陶瓷涂层性能测试223

5.20 不锈钢表面SiO2-TiO2-Al2O3-ZrO2复合涂层224

5.20.1 溶胶－凝胶法湿化学制备无机非金属涂层的优越性224

5.20.2 溶胶－凝胶的制备225

5.20.3 涂层的耐腐蚀性226

参考文献227

第6章 不锈钢的钝化229

6.1 概论229

6.1.1 不锈钢钝化的意义229

6.1.2 不锈钢钝化的作用229

6.1.3 不锈钢钝化工艺的分类230

6.1.4 不锈钢的可钝化性230

6.2 不锈钢的干法钝化工艺231

6.2.1 常温自然钝化工艺231

6.2.2 高温钝化工艺231

6.3 不锈钢的硝酸钝化工艺231

6.3.1 不锈钢硝酸钝化工艺配方231

6.3.2 不锈钢硝酸钝化工艺特点232

6.3.3 不锈钢硝酸钝化工艺要点232

6.3.4 钝化工艺步骤233

6.3.5 Cr18Ni13Mo3不锈钢的钝化233

6.4 不锈钢的硝酸－重铬酸盐钝化工艺235

6.4.1 不锈钢的硝酸－重铬酸盐钝化配方及工艺条件235

6.4.2 各型不锈钢的特殊处理235

6.4.3 PH15-5不锈钢的钝化236

6.5 不锈钢的硝酸－氢氟酸型钝化工艺238

6.5.1 硝酸－氢氟酸溶液的作用238

6.5.2 硝酸－氢氟酸钝化配方及工艺条件238

6.6 柠檬酸－双氧水－乙醇钝化工艺238

6.6.1 柠檬酸－双氧水－乙醇钝化酏方及工作条件238

6.6.2 钝化膜的实验方法239

6.6.3 工艺流程239

6.6.4 耐点蚀实验结果239

6.7 不锈钢的碱性溶液钝化242

6.7.1 不锈钢碱性溶液钝化的应用范围242

6.7.2 不锈钢碱性钝化溶液配方及工作条件242

6.8 不锈钢的电解钝化242

6.8.1 奥氏体不锈钢电解钝化工艺242

6.8.2 马氏体不锈钢电解钝化工艺243

6.9 不锈钢的载波钝化243

6.9.1 不锈钢1Cr25的载波钝化243

6.9.2 载波钝化时载波参数对钝化膜的影响244

6.10 不锈钢钝化的质量控制246

6.10.1 钝化工艺过程的控制246

6.10.2 钝化膜的质量控制247

6.10.3 不锈钢表面钝化膜的影响因素247

6.10.4 不锈钢钝化常见故障及排除方法248

6.11 奥氏体不锈钢中马氏体含量对其钝化膜的影响248

6.12 高铬镍不锈钢的钝化252

6.12.1 高铬镍不锈钢材料的制备252

6.12.2 高铬镍不锈钢实验方法253

6.12.3 高铬镍不锈钢中铬、镍含量对合金钝化的影响253

6.12.4 介质中氯离子和氟离子的影响254

6.12.5 合金钝化膜的表层结构分析255

6.13 不锈钢钝化膜的电偶法评价256

6.13.1 电偶法的实验过程257

6.13.2 不锈钢钝化膜电偶法评价方法257

6.14 不锈钢钝化膜成长的椭圆术研究259

6.14.1 椭圆术研究实验259

6.14.2 在恒定电位下椭圆仪参数△和ψ时间函数曲线的规律260

参考文献263

第7章 不锈钢着黑色264

7.1 概述264

7.1.1 不锈钢着黑色的方法分类264

7.1.2 对发黑零件的要求264

7.1.3 不锈钢化学发黑的应用范围265

7.1.4 化学着黑色膜层的物理与化学性能265

7.2 不锈钢化学着黑色265

7.2.1 不锈钢化学着黑色溶液成分和工艺条件265

7.2.2 不锈钢化学着黑色溶液成分及工艺条件的影响266

7.2.3 不锈钢化学发黑工艺流程269

7.2.4 不锈钢发黑溶液的配制270

7.2.5 不锈钢发黑膜的固化处理270

7.2.6 不锈钢发黑用设备、挂具及处理设备271

7.2.7 不锈钢化学着黑色膜性能测试271

7.2.8 不锈钢化学着黑色常见故障、可能原因及纠正方法272

7.2.9 不锈钢化学着黑色废液再生利用273

7.3 不锈钢电解着黑色273

7.3.1 不锈钢电解着黑色溶液成分和工艺条件274

7.3.2 不锈钢电解着黑色溶液成分及工艺条件的影响275

7.3.3 不锈钢电解发黑工艺流程279

7.3.4 不锈钢电解着黑色的工艺特点280

7.3.5 不锈钢着黑色膜层的性能与结构280

7.4 不锈钢着黑色复合工艺283

参考文献284

第8章 不锈钢化学着彩色285

8.1 彩色不锈钢的兴起与回顾285

8.1.1 彩色不锈钢的兴起285

8.1.2 彩色不锈钢技术在国外的发展回顾285

8.1.3 彩色不锈钢技术在国内的发展回顾286

8.1.4 彩色不锈钢在世界各地的商品化生产和应用289

8.2 不锈钢着色法和着色膜291

8.2.1 不锈钢着色方法的类别291

8.2.2 彩色不锈钢着色原理293

8.2.3 不锈钢着色膜生成原理296

8.2.4 不锈钢着色膜的组织结构296

8.2.5 不锈钢的着色机理297

8.3 不锈钢的高温氧化着色299

8.3.1 高温氧化着色工艺流程299

8.3.2 高温氧化着金黄色300

8.3.3 颜色不合格膜的退除300

8.4 不锈钢因科化学着色法301

8.4.1 因科法化学着色溶液组成和工艺条件301

8.4.2 时间控制着色法301

8.4.3 电位控制着色法301

8.4.4 影响因科法着色的因素304

8.4.5 国内对因科工艺研究的进展307

8.5 国内自主研制的不锈钢化学着色工艺308

8.5.1 配方及工艺条件总表308

8.5.2 配方说明309

8.6 彩色不锈钢化学着色工艺流程335

8.6.1 单色着色工艺流程335

8.6.2 花纹色膜工艺流程336

8.6.3 印刷法制成图案的工艺流程336

8.6.4 连续多色着色法工艺流程337

8.7 不锈钢化学着彩色的溶液管理337

8.7.1 着色液的配制337

8.7.2 着色用挂具材料的选用338

8.7.3 着色液的老化338

8.7.4 着色膜色泽的校正和退除338

8.8 固膜处理和封闭处理339

8.8.1 固膜处理工艺339

8.8.2 固膜处理后彩色膜性能341

8.8.3 封闭处理342

8.9 不锈钢化学着彩色液的老化343

8.9.1 Cr3＋、Fe3＋和Ni2＋对着色起色电位的影响343

8.9.2 Cr3＋、Fe3＋、Ni2＋对着色能力的影响344

8.9.3 Cr3＋、Fe3＋、Ni2＋对着色膜色泽与色调的影响345

8.9.4 着色液中Cr3＋、Fe3＋或Ni2＋的极限浓度346

8.10 不锈钢彩色着色液分析方法347

8.10.1 铬酐和三价铬的测定347

8.10.2 硫酸的测定349

8.10.3 Fe3＋的测定350

8.10.4 Ni2＋的测定351

8.10.5 添加剂ZnSO4的分析352

8.10.6 添加剂MnSO4的分析353

8.10.7 添加剂钼酸铵的分析354

8.10.8 稀土元素分析358

8.10.9 不锈钢着色液中偏钒酸钠的分析360

8.11 彩色不锈钢的性能360

参考文献362

第9章 不锈钢电化学着彩色366

9.1 概论366

9.1.1 不锈钢电化学着色法使用的电信号366

9.1.2 不锈钢电化学着色法的特点366

9.1.3 不锈钢电化学着色成膜机理367

9.1.4 不锈钢电化学着色的进展367

9.1.5 不锈钢电化学着色膜的形态、成分和结构371

9.1.6 不锈钢阳极氧化膜的耐蚀性372

9.2 不锈钢电化学着彩色溶液成分和工艺条件373

9.2.1 不锈钢电化学着彩色碱性溶液成分和工艺条件373

9.2.2 不锈钢电化学着彩色酸性溶液成分和工艺条件379

参考文献407

第10章 不锈钢的化学与电化学腐蚀加工410

10.1 概论410

10.1.1 不锈钢的化学与电化学腐蚀加工的用途410

10.1.2 不锈钢表面刻印花纹图案的方法410

10.2 不锈钢的化学铣切411

10.2.1 不锈钢的混合酸化学抛光铣切411

10.2.2 不锈钢的三氯化铁化学腐蚀加工413

10.2.3 不锈钢的混合酸化学腐蚀加工417

10.2.4 不锈钢的混合酸电化学抛光铣切419

10.3 不锈钢化学与电化学蚀刻424

10.3.1 不锈钢化学与电化学蚀刻的一般工序424

10.3.2 不锈钢化学与电化学蚀刻用抗蚀膜425

10.3.3 不锈钢化学与电化学蚀刻法425

10.3.4 不锈钢标牌的化学铣切427

10.3.5 不锈钢板图纹蚀刻428

10.3.6 不锈钢彩色花纹制备430

10.3.7 不锈钢浮雕精饰加工431

10.4 不锈钢模具板化学蚀刻、抛光和电镀铬436

10.4.1 不锈钢模具板国产化前景436

10.4.2 不锈钢模具板制作工艺流程及操作条件436

10.4.3 蚀刻工艺与溶液维护436

10.4.4 化学抛光工艺与溶液维护437

10.4.5 电镀铬的溶液维护及操作439

10.5 不锈钢上印字440

参考文献441

第11章 电镀Fe-Ni-Cr不锈钢合金442

11.1 电镀Fe-Ni-Cr不锈钢合金的应用442

11.2 电镀Fe-Ni-Cr不锈钢的发展历程442

11.3 电镀Cr-Ni-Fe合金镀液组成和操作条件444

11.3.1 硫酸盐型体系镀Cr-Ni-Fe合金镀液444

11.3.2 氯化物型体系镀Cr-Ni-Fe合金镀液446

11.3.3 氯化物－硫酸盐型混合体系镀Cr-Ni-Fe合金镀液448

11.3.4 DMF-H2O体系镀Cr-Ni-Fe合金镀液453

参考文献455

不锈钢电镀与精饰的创新发展（代后记）457