不锈钢化學(xué)着黑色溶液成分(fēn)和工艺条件见表7-1和表7-2.
一、配方1 (见表7-1)
1. 重铬酸钾
含量太高，加热后不能(néng)全部溶解，易发生色泽不匀的现象，含量太低，氧化力弱，膜层色浅。最佳含量為(wèi)355g/L。
2. 硫酸
含量太高，反应较慢，易使零件表面光洁度降低。含量太低，反应速率很(hěn)慢，最佳含量為(wèi)347mL/L.
3. 温度
低于90℃,反应进行很(hěn)慢，膜层会产生玫红、翠绿、浅棕等不规则的干涉色。温度太高，反应进行很(hěn)快，终点不易控制，膜层质量欠佳。
4. 时间
在开始大半时间内颜色无变化，中途取出察看一直是本色，色膜是在今过程的最后10%~20%的时间内方才出现的，且只持续1~2分(fēn)钟。在严格控制温度的情况下，要掌握好最佳出槽时间，否则无法达到黑色氧化膜色泽一致。在氧化过程中，膜层颜色有(yǒu)一个从本色→浅棕→深棕→浅蓝（或浅黑）→深蓝（或深黑）的变化过程。而从浅蓝至深蓝的时间间隔仅0.5~1 分(fēn)钟。如果错过这最佳点，就会又(yòu)从深蓝色回复到浅棕色，再也不会变黑。此时只能(néng)取出零件退除膜层后，重新(xīn)氧化着色。因此，在氧化过程中，应严格控制时间，经常取出零件水洗后察看色泽，这样做不会影响氧化发黑质量，当颜色达到后及时中止氧化发黑时间。正确掌握时间是本工序成败的关键。
配方3和配方4与配方1基本是同一类型，可(kě)相互参照。
二、配方2 (见表7-1)
1. 硫酸锰
在溶液中硫酸锰解离出来的二价锰离子（Mn2+)被硝酸根离子（NO-3)氧化，转变成高锰酸离子（MnO-4),反应式如下：
3Mn2++5NO-3+7H2O → 3MnO-4+5NO2↑+14H+
在加热的酸性溶液中，每两个高锰酸离子放出5个新(xīn)生态氧原子，其活性大，能(néng)与镍、铬、铁等元素发生化學(xué)反应，生成黑色氧化膜，故锰是发黑剂。它能(néng)加速膜的生成，含量太低或无锰离子存在，氧化膜便不能(néng)变黑。
2. 硝酸钾
在溶液中是氧化剂，能(néng)使二价锰离子氧化為(wèi)高锰酸离子，再起氧化作用(yòng)，硝酸根（NO-3)在加温条件下也能(néng)直接与镍、铬等合金元素反应，生成它们的氧化物(wù)。硝酸钾含量偏低，成膜慢，偏高易造成过腐蚀。
3. 重铬酸钾
在发黑过程中是氧化剂。氧化后本身变成三价铬，当三价铬浓度达到铬的尖晶型氧化物(wù)时，形成锰、镍、铁、铬等系列化合物(wù)，从而得到黑色氧化膜。其含量偏高、偏低均不能(néng)获得有(yǒu)弹性有(yǒu)硬度的黑色膜，而且使膜变薄、变脆、疏松。
4. 硫酸铵
在溶液中通过络合作用(yòng)，控制反应速率。偏低时，络合不了溶解下来的镍、铬等离子，使溶液恶化，成膜速率变慢。含量偏高，膜成型快。工件溶解过快，造成过腐蚀，膜层变薄，性能(néng)低劣。
5. 硫酸
使溶液保持一定的酸度，可(kě)以增加溶液的活性。
6. 温度与时间
溶液温度低于95℃,溶液活性不够，基本没有(yǒu)反应，成膜速率非常缓慢。温度过高，超过115℃,表面溶解过快，造成过腐蚀。时间与温度应配合适当，温度取上限，时间取下限。对高合金不锈钢比较合适的温度是98℃,时间為(wèi)80分(fēn)钟。掌握好发黑的最佳时间与配方1中对时间所述的控制同样重要。
三、 配方5 (见表7-1)
工艺流程：水洗（除去不锈钢表面的污物(wù)）→化學(xué)除油（氢氧化钠80g/L,碳酸钠20g/L,磷酸钠40g/L,十二烷基硫酸钠2g/L,温度50~60℃,时间15~20min)→热水洗→冷水洗→化學(xué)抛光［硫酸（d=1.84)230mL/L,盐酸（36%~38%)70mL/L,硝酸（65%~68%)40ml/L,温度50~80℃,时间3~20min]→水洗→活化［磷酸（≥85%)60mL/L、温度室温，时间1~2min]→水洗→发黑（配方5 的发黑液加热到95~100℃,零件之间、与容器之间不得接触，经常搅拌，补充蒸馏水，保持溶液浓度，时间是要不时取出试件，用(yòng)水冲洗干净后观察其颜色变化，达到纯黑色膜即时出槽）→水洗→固化［使黑膜耐磨硬化：铬酐250g/L,硫酸（d=1.84)2.5g/L,温度40℃,时间5~15min]→水洗→浸脱水防锈油（3~5 分(fēn)钟)。
四、 配方7、8(见表7-2)
為(wèi)无铬型着色工艺。配方8着黑色时分(fēn)两步走，第一步先在草(cǎo)酸中浸若干时间，然后在硫代硫酸钠溶液中浸黑為(wèi)止。
在前处理(lǐ)中也采用(yòng)环保型，不含六价铬，适用(yòng)于各种不锈钢的化學(xué)抛光，对人和环境污染较小(xiǎo)。见表7-3环保型不锈钢化學(xué)抛光工艺。
但配方12、13含硝酸和磷酸盐，对人和环境还存在危害，且温度都是50℃,而以下配方14、15则较為(wèi)实用(yòng)。
配方14 ： 草(cǎo)酸 150~200g/L 、硫脲 8~10g/L 、乙醇 6~10mL/L 、OP或无磷海鸥洗涤剂 5~10mL/L 、温度 50~60℃ 、时间 3~5 分(fēn)钟。
配方15 ：双氧水 20~30mL/L 、盐酸 20~30mL/L 、添加剂 20~30mL/L(易溶于水、无机物(wù)，可(kě)络合镍、铁、铬离子） 、水 20~30mL/L 、 温度 常温 。
配方15更為(wèi)实用(yòng)。添加剂可(kě)用(yòng)氟化铵或硫酸铵。
环保型不锈钢電(diàn)解抛光液组成及工艺条件见表7-4。
配方18溶液导電(diàn)率高，抛光光泽度提高15%,处理(lǐ)成本低，抛光中无异味，毒性小(xiǎo)。
五、配方9 (见表7-2)
本配方适用(yòng)于18Cr-8Ni不锈钢。硫酸铬要先溶解于少量水溶液中形成饱和溶液，再加入硫酸－磷酸溶液中，当温度到200℃时，不锈钢表面先发生溶解，氢氧停止析出，表面形成不溶性黑色薄膜。
六、配方10 (见表7-2)
配方10是用(yòng)少量水将铬酐完全溶解，然后在搅拌下加入硫酸，均匀后加热到80~100℃后即可(kě)使用(yòng)。水量要适量，才能(néng)成為(wèi)黑化工艺。如果黑化未达到要求，可(kě)适量加入少量水即可(kě)达到黑化作用(yòng)。
七、配方11 (见表7-2)
本配方在304不锈钢表面获得紧密覆盖的黑化膜，有(yǒu)效提高基體(tǐ)的装饰性和防护性。工艺过程為(wèi)：先将试件碱性除油（NaOH 70g/L,90℃),再进行電(diàn)化學(xué)抛光（磷酸10%,浓硫酸10%,2A/d㎡,35℃).将前处理(lǐ)后的不锈钢放入恒温炉中加热至300℃,之后将试件迅速浸入30%硫代硫酸钠溶液中，进行5min黑化处理(lǐ)，烘干后即得黑化膜层。
