本发明属于不锈钢表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢表面发黑的处理方法。
背景技术：
不锈钢具有硬度高，耐磨性好，良好的耐腐蚀性，优良的外观和寿命长等特性，广泛应用于建筑、汽车工业、造船业、海洋装置、机械设备和化学设备等行业，不锈钢发黑使工件亚光，无挂灰，耐磨性好，可以扩大不锈钢板材的适用范围，现在主要由低温发黑、光学消光发黑和高温发黑多种方式，但是其综合性能较差，需要进一步研究。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种不锈钢表面发黑的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种不锈钢表面发黑的处理方法，利用发黑着色液对不锈钢表面进行处理，具体包括以下步骤：
（1）将不锈钢经机械抛光后得到粗糙度Ra为0.2的板材，进行电解处理，处理条件为：温度65-70℃、电流密度0.2-0.4A/dm²、时长30分钟；
（2）将上述处理后的不锈钢在常温下置于着色液中进行着色，在着色过程中使用超声波辐射，处理条件为：频率6.5-8MHz、声强为22-28kW/㎡；着色后在包含180g/L氧化铬、40g/L氧化锆和50g/L硫酸的坚膜液中坚膜；
其中，着色液使用以下组分配比：铬酐220-240g/L、硫酸亚铁铵80-100g/L、硫酸350-420g/L、硫酸锰3-4g/L、硫酸高铈5-10g/L、钼酸铵2-4g/L、五硼酸铵4-7g/L；
（3）着色后用自来水冲洗，用质量浓度为8%的硫酸镍溶液在38-45℃的温度下处理1.5-2小时，用70-75℃的热风风干。
作为对上述方案的进一步改进，所述电解液由以下原料组成：硫酸150-180ml/L、乙酸40-70ml/L、正丁醇80-120ml/L、OP乳液25-35ml/L，余量为水。
作为对上述方案的进一步改进，所述坚膜是以不锈钢作为阴极，铅版作为阳极，电流密度为0.3A/dm²，坚膜时间为10-15分钟。
本发明所选不锈钢为304奥氏体不锈钢。
本发明相比现有技术具有以下优点：利用本发明中方法，电解活化，在常温条件着色处理，着色剂在不锈钢表面形成一层致密的合金氧化物膜，有效避免化学着色偏蓝的问题，处理方法简单，易于控制，降低成本，所形成黑色不锈钢膜层均匀光亮，无明显色差，耐磨性和耐腐蚀性都有明显提高，冷加工性变累积量达到80%以上未见开裂，适于推广使用。
具体实施方式
实施例1
选择厚度为0.8mm的304不锈钢板进行以下处理，利用发黑着色液对不锈钢表面进行处理，具体包括以下步骤：
（1）将不锈钢经机械抛光后得到粗糙度Ra为0.2的板材，进行电解处理，处理条件为：温度65℃、电流密度0.2A/dm²、时长30分钟；
（2）将上述处理后的不锈钢在常温下置于着色液中进行着色，在着色过程中使用超声波辐射，处理条件为：频率7MHz、声强为26kW/㎡；着色后在包含180g/L氧化铬、40g/L氧化锆和50g/L硫酸的坚膜液中坚膜；
其中，着色液包含以下组分：铬酐220g/L、硫酸亚铁铵100g/L、硫酸350g/L、硫酸锰3g/L、硫酸高铈10g/L、钼酸铵2g/L、五硼酸铵7g/L；
（3）着色后用自来水冲洗，用质量浓度为8%的硫酸镍溶液在38℃的温度下处理2小时，用70℃的热风风干。
其中，所述电解液由以下原料组成：硫酸150ml/L、乙酸70ml/L、正丁醇80ml/L、OP乳液35ml/L，余量为水；所述坚膜是以不锈钢作为阴极，铅版作为阳极，电流密度为0.3A/dm²，坚膜时间为10分钟。
经以上方法处理后的304不锈钢板表面附着一层均匀光亮的黑色膜，耐磨性优异，可经NM-1耐摩擦试验机负载500g砝码摩擦4426圈露底；经氯化铁溶液实验，腐蚀孔数为0.28个/cm²，相比未处理不锈钢板的1.92个/cm²大大减少；冷加工性变累积量达到80%以上未见开裂，且颜色无明显变化。
实施例2
选择厚度为0.8mm的304不锈钢板进行以下处理，利用发黑着色液对不锈钢表面进行处理，具体包括以下步骤：
（1）将不锈钢经机械抛光后得到粗糙度Ra为0.2的板材，进行电解处理，处理条件为：温度70℃、电流密度0.4A/dm²、时长30分钟；
（2）将上述处理后的不锈钢在常温下置于着色液中进行着色，在着色过程中使用超声波辐射，处理条件为：频率6.5MHz、声强为22kW/㎡；着色后在包含180g/L氧化铬、40g/L氧化锆和50g/L硫酸的坚膜液中坚膜；
其中，着色液包含以下组分：铬酐240g/L、硫酸亚铁铵8g/L、硫酸350g/L、硫酸锰3g/L、硫酸高铈10g/L、钼酸铵3g/L、五硼酸铵4g/L；
（3）着色后用自来水冲洗，用质量浓度为8%的硫酸镍溶液在45℃的温度下处理2小时，用75℃的热风风干。
其中，所述电解液由以下原料组成：硫酸150ml/L、乙酸60ml/L、正丁醇90ml/L、OP乳液30ml/L，余量为水；所述坚膜是以不锈钢作为阴极，铅版作为阳极，电流密度为0.3A/dm²，坚膜时间为12分钟。
经以上方法处理后的304不锈钢板表面附着一层均匀光亮的黑色膜，耐磨性优异，可经NM-1耐摩擦试验机负载500g砝码摩擦4396圈露底；经氯化铁溶液实验，腐蚀孔数为0.36个/cm²，相比未处理不锈钢板的1.92个/cm²大大减少；冷加工性变累积量达到80%以上未见开裂，且颜色无明显变化。
实施例3
选择厚度为0.8mm的304不锈钢板进行以下处理，利用发黑着色液对不锈钢表面进行处理，具体包括以下步骤：
（1）将不锈钢经机械抛光后得到粗糙度Ra为0.2的板材，进行电解处理，处理条件为：温度65-70℃、电流密度0.2-0.4A/dm²、时长30分钟；
（2）将上述处理后的不锈钢在常温下置于着色液中进行着色，在着色过程中使用超声波辐射，处理条件为：频率8MHz、声强为28kW/㎡；着色后在包含180g/L氧化铬、40g/L氧化锆和50g/L硫酸的坚膜液中坚膜；
其中，着色液包含以下组分：铬酐240g/L、硫酸亚铁铵90g/L、硫酸400g/L、硫酸锰3g/L、硫酸高铈8g/L、钼酸铵3g/L、五硼酸铵5g/L；
（3）着色后用自来水冲洗，用质量浓度为8%的硫酸镍溶液在42℃的温度下处理2小时，用75℃的热风风干。
其中，所述电解液由以下原料组成：硫酸160ml/L、乙酸50ml/L、正丁醇100ml/L、OP乳液25ml/L，余量为水；所述坚膜是以不锈钢作为阴极，铅版作为阳极，电流密度为0.3A/dm²，坚膜时间为12分钟。
经以上方法处理后的304不锈钢板表面附着一层均匀光亮的黑色膜，耐磨性优异，可经NM-1耐摩擦试验机负载500g砝码摩擦4452圈露底；经氯化铁溶液实验，腐蚀孔数为0.33个/cm²，相比未处理不锈钢板的1.92个/cm²大大减少；冷加工性变累积量达到80%以上未见开裂，且颜色无明显变化。