鋼件在進行發(fā)黑處理后,金屬表面會形成一層發(fā)黑氧化膜,這種黑色氧化膜本身非常薄也很軟,不耐摩擦很容易破壞,而且防腐性能也比較差,表面發(fā)黑處理工藝屬于發(fā)黑后的鋼件是非常容易生銹,發(fā)黑后的零件可以在肥皂水中皂化處理,然后采用中性的熱油進行侵油,再用中性包裝紙包裝。專業(yè)發(fā)黑處理是利用多種化學(xué)物質(zhì),在金屬表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),使其表面附著一層黑色的氧化薄膜。發(fā)黑處理的目的是為了讓金屬件不受氧化,以達(dá)到讓金屬件與空氣完全隔絕,提高防銹能力,發(fā)黑處理后還可以增加金屬件表面光澤讓其更美觀,并且還可以減少部分內(nèi)在或者外力對工件造成的變形。
經(jīng)常跟發(fā)黑處理打交道的人都知道一種影響發(fā)黑處理效果的現(xiàn)象,即沉淀和后沉淀現(xiàn)象,沉淀現(xiàn)象就是在發(fā)黑過程當(dāng)中有沉淀產(chǎn)生,從而會影響發(fā)黑效果。表面發(fā)黑處理工藝之所以會出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象,主要是因為在鋼鐵發(fā)黑時,鋼鐵基體就會被發(fā)黑液氧化產(chǎn)生Fe2+,F(xiàn)e2+那么會被進一步氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與亞硒酸根離子反響生成 Fe2(SeO3)3沉淀。Fe2(SeO3)3不僅影響了發(fā)黑液的使用功能,還消耗了大量的有效成分。傳統(tǒng)的發(fā)黑方法是堿性氧化發(fā)黑。專業(yè)堿性氧化發(fā)黑通常是采用高溫和亞硝酸鹽作為氧化劑,使鋼鐵零部件在特別濃的堿性氧化液中進行加熱氧化,使零件表面形成一層藍(lán)色至黑色的Fe3O4保護性氧化薄膜。這種高溫氧化劑因工件在發(fā)黑時受熱不均及溫度過高,使溶液含量變化較快,經(jīng)常造成發(fā)黑膜不均等現(xiàn)象。所以人們渴望尋求常溫發(fā)黑工藝,達(dá)到節(jié)省能源、降低成本、操作簡便、發(fā)黑膜均勻等目的。常溫發(fā)黑劑劑調(diào)整劑有效的解決了上述問題,達(dá)到所要求的目的。
專業(yè)發(fā)黑表面處理時容易遇到哪些問題?(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)象就會消除。(2)表面發(fā)黑處理工藝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,補充加入適量的氫氫化鈉。
專業(yè)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)黑時所需溫度的溫度較大,溫度在135-155℃之間都可以得到不錯的表面。發(fā)黑是金屬熱處理的一種常用手段,表面發(fā)黑處理工藝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。外觀要求不高時可以采用發(fā)黑處理,鋼制件的表面發(fā)黑處理,也有被稱之為發(fā)藍(lán)的。發(fā)藍(lán)處理是一種化學(xué)表面處理,其主要作用是在工件表面形成一層致密的氧化膜,防止工件腐蝕上銹,提高工件的耐磨性,它只是一種表面處理,不會對內(nèi)部組織產(chǎn)生任何的影響,它不是熱處理,和淬火有根本的區(qū)別。
發(fā)黑+涂油是工業(yè)緊固件很流行的鍍層,因為它便宜,并且在油耗盡之前看起來不錯。由于發(fā)黑幾乎無防銹能力,所以無油后它很快就會生銹。就是在有油狀態(tài)下,其中性鹽霧試驗也只能達(dá)到3~5小時。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。專業(yè)黑化溶液的溫度為130至145°C。浸泡時間為 50 至 80 分鐘。含碳量高的高碳鋼,氧化速度更快,浸泡時間可以更短。表面發(fā)黑處理工藝含碳量低的低碳鋼氧化速度慢,需要較長的浸泡時間。合金鋼,特別是高合金鋼,工件表面有一定的殘余奧氏體,對堿性溶液有很強的抵抗力,不易生成Fe3O4,所以浸泡時間較長。