什么厂的零件需要发黑处理的(什么是金属零件的发黑处理)

金属的发黑处理是一种常用的表面防腐处理,也叫发蓝处理。其过程为将工件置于常温空气、水蒸气或化学溶液中或加热至适当温度,从而在表面形成蓝色或黑色氧化膜,以提高其耐腐蚀性和外观的表面加工工艺。主要适用于碳钢和低碳钢。

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表面膜层的主要成分为四氧化三铁,其可以隔绝空气而防止钢的内部被氧化,以达到耐腐蚀的目的。由于受到钢铁中碳、硅、锰、铬、镍等合金元素含量的影响,表面呈现会出黑色、蓝黑色、蓝色,甚至棕红色等颜色。

发黑处理常用的强氧化剂是由氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠(NaNO2)、磷酸三钠(Na3PO4)组成,溶液浓度为1.4g/cm,沸点是130℃。氧化过程为:

Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4

发黑处理氧化剂组成:

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发黑处理工艺流程为:

装夹→脱脂→清洗→酸洗→氧化→清洗→皂化→热水洗→检查

1. 装夹

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根据工件形状、大小、设计专门夹具或吊具。目是使工件之间留有足够间隙,工件间不能相互接触,要使每个工件都能完全浸入氧化液中被氧化。

2. 脱脂

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目的是除去工件表面加工过程、转运过程中留下的油污,防止影响后续的表面氧化过程。

常用的脱脂配方如下:

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将脱脂溶液加热至 80-90°C,然后将工件浸入保持约 30 分钟。如果油渍较多,须延长脱脂时间,以脱脂彻底为准。

3. 酸洗

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酸洗的目的是去除工件表面的锈迹。表面生锈阻碍了致密Fe3O4层的形成;即使工件没有生锈,进行酸洗能进一步除油、增加工件表面的分子活化性能,在下一道氧化工序中,能够生成较厚的Fe3O4层。

酸洗液一般为10%~15%浓度的硫酸溶液,温度为70~80℃。将工件浸入硫酸溶液中,保持时间约为30min,锈迹少的可浸泡20min,锈迹多的需浸泡40min以上。

4. 氧化

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氧化是发蓝发黑的主要过程。Fe3O4 薄膜是否致密、光滑和足够厚取决于氧化阶段。工艺温度为550°C。黑化溶液的温度为130至145°C。浸泡时间为 50 至 80 分钟。含碳量高的高碳钢,氧化速度更快,浸泡时间可以更短。含碳量低的低碳钢氧化速度慢,需要较长的浸泡时间。合金钢,特别是高合金钢,工件表面有一定的残余奥氏体,对碱性溶液有很强的抵抗力,不易生成Fe3O4,所以浸泡时间较长。

常用的工艺参数如下表:

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溶液的正常颜色是白色。若溶液呈红色或褐色,说明亚硝酸钠浓度过高,应及时调整溶液成分。如果溶液呈绿色,说明铁离子浓度过大,应及时更新溶液。

5. 皂化

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所谓皂化,就是用一定温度的肥皂水溶液浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁膜,提高工件的耐腐蚀性能。常用皂化液浓度为30~50g(皂)/L。将皂化液加热至80~10℃,将氧化后的工件浸泡10min左右。

6. 检查

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氧化完成后,应检查工件,看Fe3O4层是否合格。随机抽取三片,用2%硫酸铜溶液浸泡20s,不发黑者为合格。如果三件中多件不合格,则将整个槽工件视为不合格,需要再次氧化以加深Fe3O4的厚度。

End.

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