發(fā)黑處理常用的方法有傳統(tǒng)的堿性加溫發(fā)黑和出現(xiàn)較晚的常溫發(fā)黑兩種。但常溫發(fā)黑工藝對(duì)于低碳鋼的效果不太好。堿性發(fā)黑細(xì)分出來,又有一次發(fā)黑和兩次發(fā)黑的區(qū)別。發(fā)黑液的主要成分是氫氧化鈉和亞硝酸鈉。發(fā)黑時(shí)所需溫度的溫度較大,大概在135-155℃之間都可以得到不錯(cuò)的表面,只是所需時(shí)間有些長短而已。優(yōu)質(zhì)發(fā)黑發(fā)黑處理是屬氧化處理的方法。不銹鋼表面發(fā)黑處理它的作用是使鋼件表面生成一層保護(hù)膜,以增強(qiáng)鋼件表面防銹和耐蝕能力,同時(shí)可使鋼件表面光澤美觀,對(duì)淬火零件還有消除淬火應(yīng)力的作用。發(fā)黑又叫煮黑,是將鋼件放在很濃的堿和氧化劑的溶液(苛性鈉和過氧化鈉)中加熱煮沸,使鋼件表面生成一層黑色的Fe3O4薄膜的工藝處理過程。
優(yōu)質(zhì)發(fā)黑表面處理時(shí)容易遇到哪些問題?(1)氧化膜疏松。氧化膜應(yīng)很致密,與基本結(jié)合很牢固。如果生成的氧化膜疏松,容易擦掉,這是不正常的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況,主要是由于新配制的氧化溶液缺少鐵離子引起的。解決辦法,是加入一些舊的氧化溶液,或者加入一些干凈的鋼屑,煮沸30min,以增加氧化溶液的鐵離子濃度,這現(xiàn)象就會(huì)消除。(2)不銹鋼表面發(fā)黑處理工件表面呈紅褐色銹斑。氧化膜應(yīng)呈深黑色,光亮且平滑。如果工件表面出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)或連成一片,這主要是由于氧化溶液中氫氧化鈉過濃、生成氧化鐵過多所致。解決辦法是調(diào)整溶液成分,補(bǔ)充加入一些亞硝酸鈉和水,以降低NaOH濃度。(3)工件表面呈淡灰色。工件表面失去烏黑光澤,呈淡灰色,這是由于氧化溶液中氫氧化鈉濃度過低引起的。解決辦法,補(bǔ)充加入適量的氫氫化鈉。
發(fā)黑+涂油是工業(yè)緊固件很流行的鍍層,因?yàn)樗阋耍⑶以谟秃谋M之前看起來不錯(cuò)。由于發(fā)黑幾乎無防銹能力,所以無油后它很快就會(huì)生銹。就是在有油狀態(tài)下,其中性鹽霧試驗(yàn)也只能達(dá)到3~5小時(shí)。氧化是發(fā)藍(lán)發(fā)黑的主要過程。Fe3O4 薄膜是否致密、光滑和足夠厚取決于氧化階段。工藝溫度為550°C。優(yōu)質(zhì)黑化溶液的溫度為130至145°C。浸泡時(shí)間為 50 至 80 分鐘。含碳量高的高碳鋼,氧化速度更快,浸泡時(shí)間可以更短。不銹鋼表面發(fā)黑處理含碳量低的低碳鋼氧化速度慢,需要較長的浸泡時(shí)間。合金鋼,特別是高合金鋼,工件表面有一定的殘余奧氏體,對(duì)堿性溶液有很強(qiáng)的抵抗力,不易生成Fe3O4,所以浸泡時(shí)間較長。
發(fā)黑工藝的原理是使金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜,以隔絕空氣,達(dá)到防銹目的。鋼制件的表面發(fā)黑處理工藝也稱為發(fā)藍(lán)。但是發(fā)黑工藝有缺點(diǎn),優(yōu)質(zhì)發(fā)黑處理工藝的附著力和耐磨性差的缺缺陷,如果做鹽霧實(shí)驗(yàn)一般不會(huì)超過12小時(shí)。外觀要求不高時(shí)可以采用發(fā)黑處理,目前發(fā)黑工藝常用在電機(jī)軸等零件部件上使用。很多金屬工件在生產(chǎn)的時(shí)候,都會(huì)在表面進(jìn)行發(fā)黑加工,雖然發(fā)黑成本低較為便宜且美觀,但其防銹性能較差,容易生銹。不銹鋼表面發(fā)黑處理工藝決定了發(fā)黑防銹性能差的先決條件。所以發(fā)黑產(chǎn)品普遍都要上發(fā)黑防銹油這道工序來預(yù)防生銹。