CN105274519B - 不锈钢的表面处理方法及不锈钢手表外壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢的表面处理方法及不锈钢手表外壳，不锈钢的表面处理方法包括以下步骤：S1、对不锈钢工件进行预处理；S2、将不锈钢工件放入助镀剂中并采用超声波震荡进行助镀处理；S3、将不锈钢工件放入到热浸镀铝液中并采用超声波震荡进行热浸镀渗铝处理；S4、将不锈钢工件放入到氧化电解液中并采用超声波震荡进行硬质阳极氧化处理；S5、将不锈钢工件进行着色处理；以及S6、将不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡进行封孔处理，然后烘干。本发明的不锈钢的表面处理方法，解决现有离子镀方法存在的镀铝层与不锈钢基体结合力不佳、采用基底过渡层镀膜则增加工艺成本以及离子镀厚膜耗时严重造成的高额工艺成本等缺陷。

Description

不锈钢的表面处理方法及不锈钢手表外壳

技术领域

本发明涉及金属材料表面化学处理，特别是涉及一种不锈钢的表面处理方法及采用该表面处理方法制得的不锈钢手表外壳。

背景技术

不锈钢材料具有优越的耐蚀性、耐磨性、强韧性和工艺性能(防腐蚀、不易氧化等)，故广泛应用于宇航、海洋、能源、建筑、化工行业，食品机械，机电行业，家用器具等行业。随着社会经济的不断发展和生活水平的逐步提高，人们迫切要求不锈钢材质的颜色高档次和多样化装饰性。因此，不锈钢表面处理技术得到了广泛关注。自1972年国际镍公司(INCO)宣布研制出世界上第1块由不锈钢化学着色而得到的彩色不锈钢时起，各国纷纷开始了不锈钢着色的研究，并迅速进入工业化生产。

不锈钢着色工艺应用最为广泛的是化学着色法。化学着色法的优点是着色工件的形状可以很复杂，而且得到的颜色均匀，但较难控制的是颜色的重现性，着色温度也较高。目前，对于化学着色法的研究工作基本上是在INCO法的基础上进行一些改进，着色基础液的组成为CrO₃和H₂SO₄，温度80～90℃。不锈钢浸在这种溶液中，表面就会被氧化形成铬、铁、镍的氧化物，颜色随着表面膜厚度的改变而变化。例如，中国发明专利(CN200610123981.4)公开的一种彩色不锈钢制作方法及所得产品，其着色溶液为铬酸酐和硫酸体系，将不锈钢电极与参考电极分别用导线连接至模数转换电路，并将两极电位差以数值形式输入电脑，研究不同电位差值下不锈钢的着色情况。实验证明所获得的转化膜具有良好的附着性和延展性，并且可以通过电脑控制程序监控电位差的变化，当电位差值达到预定值时，将不锈钢从着色池中取出来得到特定厚度的色膜，从而达到控制颜色的目的。采用此方法，颜色的重现性虽有所提高，但是所得表面彩色膜颜色不均匀，容易剥落，且反应在铬酸酐和硫酸体系下75～90℃之间进行，酸雾挥发大，生产环境恶劣，环境污染严重。

当前，真空离子镀、激光氧化和离子注入与热处理复合工艺成为新型不锈钢着色工艺技术的代表。

首先，真空离子镀技术不仅环境友好，而且采用该技术制备的镀层纯度高、厚度均一、致密性及结合力良好，因此目前已经广泛用于不锈钢零部件表面硬膜的批量化生产，并且真空离子镀层处理的不锈钢外壳具有很强的金属感和更好的外观装饰性；但是，该镀层颜色较为单调并且结合力及其色泽稳定性与重复性的控制工艺难度很高。为在普通碳钢表里获得彩色不锈钢效果，中国发明专利(CN201410057027.4)公开了一种彩色不锈钢薄膜的制备方法，将磁控溅射镀膜技术(在普通碳钢基体上溅射不锈钢膜)与化学着色技术相结合在普通碳钢或合金钢表面形成彩色不锈钢复合层，使普通碳钢或合金钢具有彩色不锈钢的效果。但是，磁控溅射镀膜设备等离子离化率底导致成膜速度慢且膜层结合力不足；此外，不锈钢化学着色还具备前文所述的技术缺陷等。

其次，中国发明专利(CN201010107718.2)公开了一种激光氧化着色制备大面积高性能彩色不锈钢的方法，利用激光的光-热-化学效应在不锈钢表面氧化生成生成不同种类与不同厚度的氧化物薄膜，通过氧化物本身的颜色与薄膜的干涉作用共同使不锈钢表面着色。激光着色技术是在高温条件下进行，其能量消耗大，具有热辐射危害，在给物质着色同时也会因为高热而使物质受损。此外，该技术处理速度以及光-热-化学效应不易控制，颜色重现性差，并且所能处理的工件形状不能太复杂，否则受热不均匀，就会导致颜色的不均匀。

第三，离子注入可以在材料表面注入各种金属离子以及气体离子，元素种类不受冶金学的限制，并且注入元素数量可精确控制和测量，注入的深度亦可控制，注入束在注入材料表面上均匀分布。因此，离子注入技术已经在很多领域里获得了广泛的应用，取得了明显的经济效益和技术成果。例如，基于离子注入能消除膜与基体间连接较弱的界面，附着力强，镀层牢固，不易脱落且镀层均匀、致密；并且离子注入绕射性好，可在材料上成膜，镀各种硬质膜，抗磨损性强等特点，中国发明专利(CN201010575231.7)公开了一种基于离子注入的彩色不锈钢及其制备方法，制得的彩色不锈钢颜色种类多、重现性好、色泽均匀、美观耐用和无脱落现象。然而，不锈钢离子注入彩色膜层的过程控制工艺复杂、设备成本高，并需后续热处理，造成其整体工艺耗时、耗能严重。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种不锈钢的表面处理方法，解决现有离子镀方法存在的镀铝层与不锈钢基体结合力不佳、采用基底过渡层镀膜则增加工艺成本以及离子镀厚膜耗时严重造成的高额工艺成本等缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种不锈钢的表面处理方法，包括以下步骤：

S1、对不锈钢工件进行预处理；

S2、将预处理后的不锈钢工件放入助镀剂中并采用超声波震荡进行助镀处理，然后烘干；

S3、将烘干后的不锈钢工件放入到热浸镀铝液中并采用超声波震荡进行热浸镀渗铝处理，以在不锈钢工件表面形成镀铝层；

S4、将经过热浸镀渗铝处理后的不锈钢工件放入到氧化电解液中并采用超声波震荡进行硬质阳极氧化处理，以使所述镀铝层被氧化而形成多孔的阳极氧化膜；

S5、将经过阳极氧化处理的不锈钢工件进行着色处理，以使不锈钢工件表面获得所需的颜色；以及

S6、将经过着色处理的不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡进行封孔处理，然后烘干。

在其中一个实施例中，所述助镀剂包含按重量百分比计的下列成分：硼砂7～14％、柠檬酸9～16％、硬脂酸5～10％、草酸28～40％，余量为水。

在其中一个实施例中，所述助镀处理是将预处理后的不锈钢工件放入到70～90℃的助镀剂中并采用超声波震荡2～5分钟，其中，超声波震荡的频率为80～120KHz。

在其中一个实施例中，所述步骤S2中，所述烘干处理温度为240～320℃，时间为4～10分钟。

在其中一个实施例中，所述热浸镀铝液包含按重量百分比计的下列成分：铝96～98.5％、硅1～3％、Re稀土元素0.5～1.0％，其中，Re稀土元素为La、Ce和Pr中的一种或几种元素的合金。

在其中一个实施例中，所述热浸镀渗铝处理为将经过烘干处理后的不锈钢工件浸入到700～750℃热浸镀铝液中并采用超声波震荡4～10分钟，其中，超声波震荡的频率为20～40KHz。

在其中一个实施例中，所述镀铝层厚度为40～60微米。

在其中一个实施例中，所述阳极氧化处理为将经过热浸镀渗铝处理后的不锈钢工件浸入到5～12℃的硫酸系氧化电解液中并采用超声波震荡50～90分钟，其中，阳极氧化的电流密度为3～6A/dm²。

在其中一个实施例中，所述阳极氧化膜的厚度为30～50微米。

在其中一个实施例中，所述着色处理为将经过阳极氧化处理的不锈钢工件物理吸附有机染料。

在其中一个实施例中，所述封孔处理液包含按重量百分比计的下列成分：纳米氮化硅17～28％、纳米氧化硅45～79％、硬脂酸1～3％、聚乙烯醇1～3％、聚乙二醇1～3％、十二烷基苯磺酸钠1～3％。

在其中一个实施例中，所述封孔处理为将经过着色处理的不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡15～30分钟，其中，超声波震荡的频率为120～200KHz。

在其中一个实施例中，所述步骤S6中，所述烘干处理温度为80～120℃，时间为30～50分钟。

本发明还提供了一种采用上述的不锈钢的表面处理方法制得的不锈钢手表外壳。

本发明提供的不锈钢的表面处理方法具有以下有益效果：

1、本发明的不锈钢的表面处理方法，利用超声波辅助的热浸镀渗铝工艺有效解决了现有离子镀方法存在的镀铝层与不锈钢基体结合力不佳、采用基底过渡层镀膜则增加工艺成本以及离子镀厚膜耗时严重造成的高额工艺成本等缺陷；不仅在不锈钢基体上镀铝层的效率可达12微米/分钟以上，并利用超声波辅助不但缩短了热浸镀时间,而且由于液体中无所不在的超声波强烈空化效果,使得复杂工件的各个部分如孔洞、缝隙、内壁等均可得以充分处理,可极大地提高热浸镀渗铝层的表面质量及其界面结合力，为后续实施阳极氧化着色提供了行之有效的前提与保障。

2、本发明的不锈钢的表面处理方法，通过超声波辅助的硬质阳极氧化技术，并结合电解着色与封孔处理工艺，既有效地解决了现有阳极氧化工艺制得氧化铝陶瓷膜层表面孔隙率高、膜层不够均匀致密等技术缺陷，又克服了现存不锈钢表面离子镀硬膜的色泽单一以及离子注入着色技术的工艺控制难和设备投入成本高昂等不足。

3、本发明的不锈钢的表面处理方法，工艺简单、设备成熟，不仅有效克服了不锈钢传统化学着色工艺对人体与环境的危害，并通过优化设计热浸镀铝液和封孔处理液的材料组分配方，在不锈钢手表外观件表面热浸镀铝层致密且结合力强，进而阳极氧化高效合成了光泽度、硬度、耐磨、耐蚀性能良好的彩色氧化铝陶瓷膜。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中的不锈钢的表面处理方法的流程图。

图2为研磨陶瓷颗粒的形状及尺寸。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明实施例中的不锈钢的表面处理方法包括如下步骤：

步骤S1、对不锈钢工件进行预处理。预处理为抛光、清洗、除油等表面处理。

步骤S2、将预处理后的不锈钢工件放入助镀剂中并采用超声波震荡进行助镀处理，然后烘干处理。优选地，所述助镀剂包含按重量百分比计的下列成分：硼砂7～14％、柠檬酸9～16％、硬脂酸5～10％、草酸28～40％，余量为水。优选地，所述助镀处理是将预处理后的不锈钢工件放入到70～90℃的助镀剂中并采用超声波震荡2～5分钟，其中，超声波震荡的频率为80～120KHz。优选地，所述烘干处理温度为240～320℃，时间为4～10分钟。助镀处理用于提高预镀不锈钢工件在进入热浸镀铝液之前的表面活性。经过碱洗和酸洗的不锈钢工件浸入助镀剂中使不锈钢工件表面发生化学和物理反应，当不锈钢工件取出干燥后，不锈钢工件表面形成一层均匀的保护膜，以便隔绝空气并增强表面活性，令热浸镀铝时获得最佳效果。助镀处理的质量直接影响钢材工件热浸镀铝镀层质量。助镀层均匀并在热浸镀时无污染铝浸镀液，则热浸镀铝镀层无漏镀、镀层均匀、结合力好。现存的工业化溶剂法热浸镀技术中常用助镀剂多为氯化锌、氯化铵、氯化钾和氯化钠及其它氟化物的混合水溶液。在使用上述氯化物助镀剂的钢件进行热浸镀时往往会释放出氨气、氯化氢、氯化铝气体，对人体和环境造成一定的危害。此外，采用氯化物助镀剂的钢件其镀铝层的均匀性、致密性及其与不锈钢基体结合力还是不够理想。本发明利用环保型水溶性助镀剂的材料配方，并利用超声分散进行工艺优化实现助镀层均匀有效的技术要求。

步骤S3、将经过烘干处理后的不锈钢工件放入到热浸镀铝液中并采用超声波震荡进行热浸镀渗铝处理，以在不锈钢工件表面形成镀铝层。优选地，所述热浸镀铝液包含按重量百分比计的下列成分：铝96～98.5％、硅1～3％、Re稀土元素0.5～1.0％，其中，Re稀土元素为La、Ce和Pr中的一种或几种元素的合金。优选地，所述热浸镀渗铝处理为将经过烘干处理后的不锈钢工件浸入到700～750℃热浸镀铝液中并采用超声波震荡4～10分钟，其中，超声波震荡的频率为20～40KHz。优选地，所述镀铝层厚度为40～60微米。超声波震荡不但缩短了热浸镀铝的时间，而且由于液体中无所不在的超声波强烈空化效果，使得复杂工件的各个部分如孔洞、缝隙、内壁等均可得以充分处理,可极大地提高热浸镀渗层表面质量及结合力。

步骤S4、将经过热浸镀渗铝处理后的不锈钢工件放入到氧化电解液中并采用超声波震荡进行硬质阳极氧化处理，以使所述镀铝层被氧化而形成多孔的阳极氧化膜。优选地，所述阳极氧化处理为将经过热浸镀渗铝处理后的不锈钢工件浸入到5～12℃的硫酸系氧化电解液中并采用超声波震荡50～90分钟，其中，阳极氧化的电流密度为3～6A/dm²。优选地，所述阳极氧化膜的厚度为30～50微米。本发明通过超声波的空化和声流效应来优化不锈钢工件表面热浸镀铝的硬质阳极氧化工艺，以达到阳极氧化陶瓷膜层进一步均匀致密、弥散强化。

步骤S5、将经过阳极氧化处理的不锈钢工件进行着色处理，以使不锈钢工件表面获得所需的颜色。较优地，所述着色处理为将经过阳极氧化处理的不锈钢工件物理吸附有机染料。

步骤S6、将经过着色处理的不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡进行封孔处理，然后烘干处理。优选地，所述封孔处理液包含按重量百分比计的下列成分：纳米氮化硅17～28％、纳米氧化硅45～79％、硬脂酸1～3％、聚乙烯醇1～3％、聚乙二醇1～3％、十二烷基苯磺酸钠1～3％。优选地，所述封孔处理为将经过着色处理的不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡15～30分钟，其中，超声波震荡的频率为120～200KHz。优选地，所述烘干处理温度为80～120℃，时间为30～50分钟。阳极氧化处理铝合金表面形成厚而致密的氧化膜，必须进行封孔处理，才能有效改善铝及铝合金的耐蚀性、硬度和耐磨性能。封孔是通过氧化膜的水化作用，盐的水解作用以及形成转化膜作用，降低氧化膜的表面活性，提高氧化膜的抗粘染能力，防止腐蚀介质浸蚀，提高耐蚀性，以及提高着色膜的稳定性，耐光性和耐气候性，延长型材使用寿命的工序过程。本发明采用新型无机纳米材料水溶性环保型阳极氧化封孔处理液，既保证不锈钢工件表面热浸镀铝层的阳极氧化陶瓷膜的着色效果，又能满足其耐磨、耐蚀和高表面硬度的技术需求。

将经过上述表面处理方法制得的不锈钢工件进行性能检测：

①膜层表面硬度测试：采用显微硬度法(ISO 6507-1:2005,GBT 4340.1-1999)，使用HXD-1000TM/LCD型数字式显微硬度计对试样表面硬度进行测试分析。

②耐蚀性能测试：首先对试样进行120h人工汗液腐蚀试验(ISO 3160-2:2003)，其具体步骤为：在500mL烧杯内盛入深度大约为10mm的人工汗液，将装有人工汗液及试样的烧杯放入精密高温烘箱中恒温(40±2℃)放置120h后取出试样将样品表面冲洗干净，观察试样表面的腐蚀情况及膜层颜色变化情况。人工汗液配方组分为：NaCl 20.00g/L，NH₄Cl17.50g/L，NH₂CONH₂ 5.00g/L，CH₃COOH 2.50g/L，CH₃CH(OH)COOH 15.00g/L，pH值为4.7。其次，采用化学纯氯化钠和蒸馏水(去离子水)配置浓度为5±0.1％的试验溶液，对试样进行120h的标准盐雾试验测试(ISO 14993:2001)，并保证雾化前的盐溶液pH值在6.5～7.2(35±2℃)；将试样浸泡120h后取出清洗，观察试样表面的腐蚀情况以及膜层颜色变化情况。

③耐磨性能测试(ISO 23160:2011)：采用振动研磨试验法对膜层的耐磨性能进行测试，其具体步骤为：将试样放入UB-5L振动研磨机内振动研磨24h、48h后，取出试样，超声清洗10min后再用清水冲洗，然后放入HK-D58型精密高温烘箱中在40±2℃下干燥0.5h后取出，观察镀层是否磨损、变色以及有无明显划伤等现象。其中，振动研磨用陶瓷颗粒2L，水400mL，表面活性剂12mL，振动研磨速率为50Hz；研磨陶瓷颗粒的硬度HV值为1320±25，密度为2.56g/cm³，其化学组成为45％Al₂O₃，43％SiO₂和10％C，其尺寸及形状如图2所示。

下面通过具体实施例对本发明的不锈钢的表面处理方法进行详细说明。

实施例一

1)将不锈钢工件经过抛光、清洗、除油等预处理。本实施例中的不锈钢工件为不锈钢表壳基体。

2)超声波辅助助镀处理：将经过预处理后的不锈钢工件浸入到助镀剂溶液(助镀剂溶液配方见表一)中并采用超声波震荡进行助镀处理，然后烘干处理。具体工艺参数为：助镀处理温度为70℃，助镀处理时间为4分钟，超声振动的频率为100KHz，功率为500W，烘干温度为300℃，烘干时间为6分钟。

3)超声波辅助热浸镀铝：将经过助镀处理后的不锈钢工件浸入到热浸镀铝液(热浸镀铝液配方见表一)并采用超声波震荡进行超声波辅助热浸镀渗铝处理。其中，热浸镀温度为720℃，浸镀时间为4分钟，浸镀过程中需严格控制提升速度保持800mm/分钟,并在工件表面溶剂完全熔化时进行浸镀。超声振动频率为20KHz，功率为500W，并注意必须在试样离开合金液之前结束超声振动。

4)超声波辅助阳极氧化：将经过热浸镀铝膜的不锈钢工件清洗、烘干后浸入到工业用硫酸系氧化电解液中进行超声波辅助的硬质阳极氧化处理。其中，阳极氧化温度为5℃，阳极氧化时间为50分钟，电流密度为4A/dm²，超声振动的频率为300KHz，功率为500W。

5)电解着色：将上述超声辅助硬质阳极氧化处理的不锈钢工件进行物理吸附有机染料着色，以使不锈钢基体表面获得所需的颜色。

6)封孔处理：将上述电解着色的不锈钢工件在常温条件下浸入封孔处理液(封孔处理液配方见表一)，浸泡时间15分钟；并采用超声振动方式保证胶体溶液均匀浸润到工件的各个位置。其中，超声振动的频率为150KHz，功率为500W；将在环保型封孔处理液中浸泡过的不锈钢工件取出进行干燥固化，其烘干温度为100℃，烘干时间为30分钟。

7)性能检测：采用HXD-1000TM/LCD型数字式显微硬度计测得试样表面硬度HV值为1000；分别对试样进行120h的人工汗液腐蚀试验和标准盐雾测试，观测试样膜层没有发现表面腐蚀以及颜色变化；采用振动研磨试验法对膜层的耐磨性能进行测试，观测试样膜层没有发现明显的磨损、变色及划伤等现象。

实施例二

1)将不锈钢工件经过抛光、清洗、除油等预处理。

2)超声波辅助助镀处理：将经过预处理后的不锈钢工件浸入到助镀剂溶液(助镀剂溶液配方见表一)中并采用超声波震荡进行助镀处理，然后烘干处理。具体工艺参数为：助镀处理温度为90℃，助镀处理时间为2分钟，超声振动的频率为80KHz，功率为500W，烘干温度为240℃，烘干时间为10分钟。

3)超声波辅助热浸镀铝：将经过助镀处理后的不锈钢工件浸入到热浸镀铝液(热浸镀铝液配方见表一)并采用超声波震荡进行超声波辅助热浸镀渗铝处理。其中，热浸镀温度为700℃，浸镀时间为4分钟，浸镀过程中需严格控制提升速度保持800mm/分钟,并在工件表面溶剂完全熔化时进行浸镀。超声振动频率为40KHz，功率为500W，并注意必须在试样离开合金液之前结束超声振动。

4)超声波辅助阳极氧化：将经过热浸镀铝膜的不锈钢工件清洗、烘干后浸入到工业用硫酸系氧化电解液中进行超声波辅助的硬质阳极氧化处理。其中，阳极氧化温度为5℃，阳极氧化时间为50分钟，电流密度为4A/dm²，超声振动的频率为300KHz，功率为500W。

5)电解着色：将上述超声辅助硬质阳极氧化处理的不锈钢工件进行物理吸附有机染料着色，以使不锈钢基体表面获得所需的颜色。

6)封孔处理：将上述电解着色的不锈钢工件在常温条件下浸入封孔处理液(封孔处理液配方见表一)，浸泡时间30分钟；并采用超声振动方式保证胶体溶液均匀浸润到工件的各个位置。其中，超声振动的频率为120KHz，功率为500W；将在环保型封孔处理液中浸泡过的不锈钢工件取出进行干燥固化，其烘干温度为100℃，烘干时间为30分钟。

7)性能检测：采用HXD-1000TM/LCD型数字式显微硬度计测得试样表面硬度HV值为900；分别对试样进行120h的人工汗液腐蚀试验和标准盐雾测试，观测试样膜层没有发现表面腐蚀以及颜色变化；采用振动研磨试验法对膜层的耐磨性能进行测试，观测试样膜层没有发现明显的磨损、变色及划伤等现象。

实施例三

1)将不锈钢工件经过抛光、清洗、除油等预处理。

2)超声波辅助助镀处理：将经过预处理后的不锈钢工件浸入到助镀剂溶液(助镀剂溶液配方见表一)中并采用超声波震荡进行助镀处理，然后烘干处理。具体工艺参数为：助镀处理温度为70℃，助镀处理时间为4分钟，超声振动的频率为100KHz，功率为500W，烘干温度为320℃，烘干时间为4分钟。

3)超声波辅助热浸镀铝：将经过助镀处理后的不锈钢工件浸入到热浸镀铝液(热浸镀铝液配方见表一)并采用超声波震荡进行超声波辅助热浸镀渗铝处理。其中，热浸镀温度为750℃，浸镀时间为10分钟，浸镀过程中需严格控制提升速度保持800mm/分钟,并在工件表面溶剂完全熔化时进行浸镀。超声振动频率为20KHz，功率为500W，并注意必须在试样离开合金液之前结束超声振动。

4)超声波辅助阳极氧化：将经过热浸镀铝膜的不锈钢工件清洗、烘干后浸入到工业用硫酸系氧化电解液中进行超声波辅助的硬质阳极氧化处理。其中，阳极氧化温度为5℃，阳极氧化时间为90分钟，电流密度为4A/dm²，超声振动的频率为300KHz，功率为500W。

5)电解着色：将上述超声辅助硬质阳极氧化处理的不锈钢工件进行物理吸附有机染料着色，以使不锈钢基体表面获得所需的颜色。

6)封孔处理：将上述电解着色的不锈钢工件在常温条件下浸入封孔处理液(封孔处理液配方见表一)，浸泡时间25分钟；并采用超声振动方式保证胶体溶液均匀浸润到工件的各个位置。其中，超声振动的频率为200KHz，功率为500W；将在环保型封孔处理液中浸泡过的不锈钢工件取出进行干燥固化，其烘干温度为100℃，烘干时间为30分钟。

7)性能检测：采用HXD-1000TM/LCD型数字式显微硬度计测得试样表面硬度HV值为1200；分别对试样进行120h的人工汗液腐蚀试验和标准盐雾测试，观测试样膜层没有发现表面腐蚀以及颜色变化；采用振动研磨试验法对膜层的耐磨性能进行测试，观测试样膜层没有发现明显的磨损、变色及划伤等现象。

表一：

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种不锈钢的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对不锈钢工件进行预处理；

S2、将预处理后的不锈钢工件放入助镀剂中并采用超声波震荡进行助镀处理，然后烘干，所述助镀处理是将预处理后的不锈钢工件放入到70～90℃的助镀剂中并采用超声波震荡2～5分钟，其中，超声波震荡的频率为80～120kHz；

S3、将烘干后的不锈钢工件放入到热浸镀铝液中并采用超声波震荡进行热浸镀渗铝处理，以在不锈钢工件表面形成镀铝层，所述热浸镀渗铝处理为将经过烘干处理后的不锈钢工件浸入到700～750℃热浸镀铝液中并采用超声波震荡4～10分钟，其中，超声波震荡的频率为20～40kHz；

S4、将经过热浸镀渗铝处理后的不锈钢工件放入到氧化电解液中并采用超声波震荡进行硬质阳极氧化处理，以使所述镀铝层被氧化而形成多孔的阳极氧化膜，所述阳极氧化处理为将经过热浸镀渗铝处理后的不锈钢工件浸入到5～12℃的硫酸系氧化电解液中并采用超声波震荡50～90分钟，其中，阳极氧化的电流密度为3～6A/dm²；

S5、将经过阳极氧化处理的不锈钢工件进行着色处理，以使不锈钢工件表面获得所需的颜色；以及

S6、将经过着色处理的不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡进行封孔处理，然后烘干，所述封孔处理为将经过着色处理的不锈钢工件放入封孔处理液中并采用超声波震荡15～30分钟，其中，超声波震荡的频率为120～200kHz。

2.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述助镀剂包含按重量百分比计的下列成分：硼砂7～14％、柠檬酸9～16％、硬脂酸5～10％、草酸28～40％，余量为水。

3.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述烘干处理温度为240～320℃，时间为4～10分钟。

4.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述热浸镀铝液包含按重量百分比计的下列成分：铝96～98.5％、硅1～3％、Re稀土元素0.5～1.0％，其中，Re稀土元素为La、Ce和Pr中的一种或几种元素的合金。

5.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述镀铝层厚度为40～60微米。

6.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述阳极氧化膜的厚度为30～50微米。

7.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述着色处理为将经过阳极氧化处理的不锈钢工件物理吸附有机染料。

8.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述封孔处理液包含按重量百分比计的下列成分：纳米氮化硅17～28％、纳米氧化硅45～79％、硬脂酸1～3％、聚乙烯醇1～3％、聚乙二醇1～3％、十二烷基苯磺酸钠1～3％。

9.根据权利要求1所述的不锈钢的表面处理方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述烘干处理温度为80～120℃，时间为30～50分钟。

10.一种采用如权利要求1至9中任意一项所述的不锈钢的表面处理方法制得的不锈钢手表外壳。