发黑配方

一,出油污

1.碳酸钠7%,氢氧化钠3%.磷酸钠3%，硅酸钠2%。水85%

2,溶液加热值70~80摄氏度，浸泡30分钟左右

二，酸洗

1.10~15%硫酸溶液

2，溶液加热之70~80摄氏度，浸泡30分钟左右

三，反黑

1、加入发黑烟（加热型）1：1比例兑水

2、将溶液加热至130~145摄氏度，chuli50~80分钟

四、皂化

1、方：肥皂水溶液（30~50g/L）

2、加热到80~100摄氏度，处理十分钟左右。

常温发黑液的方(转载)

3 常温发黑液的组成

①主盐无论是硒化物系，还是非硒化物的常温发黑剂，Cu2＋都是成膜的关键组分，最常用的为硫酸铜。

②氧化剂在常温发黑剂中，必有氧化剂和铜盐、铁基体等参与氧化还原反应才能成膜，常用的有二氧化硒、亚硒酸等，此外还有硝酸、亚硝酸盐、硝酸盐等。

③加速剂起催化作用，能提高反应成膜速度，最常用的为氯化镍、硫酸镍等。

④络合剂主要作用是络合铜，控制其置换速度，以保障结合力、常用的有柠檬酸盐、酒石酸盐、氟化物、磺基水杨酸等。

⑤稳定剂主要是维持发黑剂pH值稳定。从而使常温发黑操作正常稳定。常选材料有硼酸、磷酸、磷酸缓冲液、氨水、磷酸二氢盐等。

⑥表面活性剂使基体表面润滑、发黑膜均匀一致，可消除发花、浮灰现象，常用的有OP乳化剂、十二烷基硫酸钠等。

4 钢铁常温发黑液具体方

现根据各种杂志所刊发钢铁常温发黑论文资料，并依据我公司研究成果，公布以下具体方，供进行此项研究者参考。

配方1：

硫酸铜4～8 g/L

二氧化硒4～8 g/L

磷酸盐7～15 g/L

硝酸盐2～4 g/L

柠檬酸盐2～4 g/L

稳定剂20 ml/L

pH 2.0～2.5

时间3～5 min

配方2

硫酸铜1～3 g/L

亚硒酸2～3 g/L

磷酸2～4 g/L

有机酸 1.0～1.5 g/L

十二烷基硫酸钠0.1～0.3 g/L

复合添加剂10～15 g/L

pH 2～3

时间2～6 min

配方3

硫酸铜3～7 g/L

硫酸镍2～3 g/L

乙二胺四乙酸二钠4～5 g/L

亚硒酸4～5 g/L

磷酸盐 2.0～3.0 g/L

pH值 2.0～3.0

时间30～60 s

配方4

硫酸铜 2.0～2.5 g/L

硝酸 1.0～2.0 ml/L

二氧化硒 2.5～3.0 g/L

磷酸 1.0～1.5 ml/L

对苯二酚0.8～1.2 g/L

发黑促进剂 1.5～2.0 g/L

乙二胺四乙酸二钠0.5～0.8 g/L

OP-10乳化剂适量

配方5

硝酸铜4～6 g/L

亚硒酸5～10 g/L

磷酸5～10 ml/L

氯化钠1～2 g/L

pH 1.1～1.2

配方6

硫酸铜2～4 g/L

二氧化硒 4 g/L

磷酸10～15 g/L

氯化镍10～15 g/L

酒石酸钾钠 2 g/L

柠檬酸钾 2 g/L

时间3～6 min

配方7

硫酸铜(CuSO

4.5H

2

O） 3 g/L

磷酸缓冲液(H

3PO

4

.KH

2

PO

4

） 4 g/L

亚硒酸(H

2SeO

3

） 1 g/L

添加剂 3 g/L

时间1～3 min 配方8：

硫酸镍 1 g/L

亚硒酸 4 g/L

磷酸二氢锌 2 g/L

硼酸 4 g/L

DPE-Ⅲ1～2 ml/L

pH 2.5～3.5

时间10～60 s 配方9：

硫酸铜3～5 g/L

亚硒酸3～5 g/L

磷酸二氢锌4～5 g/L

柠檬酸2～3 g/L

硝酸钾 1 g/L

添加剂20 ml/L

配方10：

硫酸铜4～5 g/L

二氧化硒4～5 g/L

硫酸镍3～4 g/L

氧化锌2～3 g/L

磷酸10～15 g/L TX-10乳化剂10 g/L

稳定剂5～10 g/L

时间3～8 min 配方11：

硫酸铜4～6 g/L

二氧化硒 1.5～3 g/L 硫酸镍0.5～2 g/L 柠檬酸钾 2 g/L

对苯二酚1～1.5 g/L 时间1～5 min 配方12：

硫酸铜 2 g/L

亚硒酸 4 g/L

钼酸钠 2 g/L

硫代硫酸钠 1 g/L

硫酸镍 4 g/L

pH 1.5～2.5

时间5～8 min 配方13：

二氧化硒 5 g/L

硫酸铜 4 g/L

硫酸镍 4 g/L

硝酸锌10 g/L

TX-10乳化剂 5 g/L

络合剂10 ml/L

时间2～5 min

5 工艺参数的影响

5.1 发黑液浓度的影响

常温发黑剂浓度过高时，成膜速度过快，膜层较疏松，结合力不好；浓度过低，发黑速度慢。然而，不同材料由于表面活性不同溶液含量也应不同。

5.2 pH值的影响

pH值是影响发黑效果的一个最重要的参数。若pH值过高，成膜速度慢，甚至不能发黑成膜，pH值过低，则反应速度过快，结合力不好，而且随pH值的进一步降低会溶解生成的膜层。pH一般制在1.5～2.5之间，必要时可用硝酸或氨水调整。

5.3 温度的影响

温度低于10℃时，反应速度较慢，黑度和均匀性差，此时应延长反应时间。当温度大于40℃时，反应速度过快，结合力差，温度一般控制在15～35℃。5.4 时间的影响

黑化时间需根据基体成分和温度而定，一般在3～10 min。若时间过短，则膜成长不完全，膜层过薄，有花斑；若发黑时间过长，则表面会过多地为黑色氧化物，多余部分疏松，结合力不好。

6 常温发黑工艺简介

钢铁常温发黑工艺流程主要包括前处理、发黑和后处理3个部分，其工艺流程为：

化学除油→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→冷水洗→发黑(可2次发黑)→水洗→水洗→中和→水洗→浸油封闭。

6.1 除油

除油是关键，如果工件上油未除净，就会直接影响黑化的质量，出现花斑或发黑膜结合力差，甚至不能上色。在此推荐一个除油配方。

氢氧化钠80～100 g/L

磷酸三钠50～60 g/L

洗衣粉3～5 g/L

温度80℃以上

时间1～10 min

对于油污比较严重的工件：可以先用有机溶剂清洗后再化学除油，还可再增加一道电化学除油工序。

化学除油后必须先用热水洗。

6.2 酸洗

对于锈蚀不太严重的工件，可采用常规的盐酸液除锈、再水洗，对于锈层和氧化皮较厚的工件，推荐采用以下配方：

盐酸300～350 g/L

硫酸150～200 g/L

OP-10乳化剂3～5 g/L

十二烷基硫酸钠0.02～0．05 g/L

时间至锈除尽为止

酸洗应注意防止工件过腐蚀，可向酸洗液中加入硫脲等缓蚀剂。

6.3 发黑

将经过前处理的工件直接浸入发黑液中，当工件完全发黑时，即可取出。必须注意：时间不能过长，否则，发黑膜疏松，结合力差。为了获得最佳发黑效果，可将工件抖动数次，以便着色均匀。

发黑时间可根据实际情况进行适当调整。例如：随着发黑量的增多，发黑剂有效成分不断消耗，发黑速度逐渐变慢，需适当延长发黑时间。另外，冬季发黑时间应长一些，夏季发黑时间应短一些。

工件从发黑液中取出后，应空留几分钟，以继续成膜反应，增加结合力。因成膜反应缓慢，随发黑件存放时间延长，其外观会更黑，耐蚀性和结合力也会越来越好。

工件取出后若发现局部着色不均匀，可漂洗后放回发黑液中继续着色，直到满意为止。

为得到效果最佳的常温发黑膜，可采用2次发黑工艺，即工件先后在两个发黑槽中发黑，两个发黑槽液成分一致、浓度不同。一般第2槽浓度较低，约为第1槽浓度的1/4左右，其它操作条件一致。应注意：工件经第一次发黑后，应充分水洗再进行第Ⅱ次发黑。

6.4 中和

中和处理是用3%～5％碳酸钠溶液刷洗或浸渍1 min，其目的是为了中和发黑液残液，并填充膜层孔隙，否则残留的酸性发黑液将降低膜层耐蚀性。

6.5 封闭处理

工件发黑后常用防锈油进行封闭处理，可采用以下3种方式：

①工件经中和水洗后，再热水洗，甩干，彻底干燥后，浸热防锈油(80～90℃)进行封闭处理，时间约2 min。

②工件经热水清洗、甩干后直接浸入脱水防锈油中进行封闭处理，时间在3～5 min，取出后自然晾干。

③工件发黑后先在80～90℃的1%肥皂溶液中填充处理，取出干燥后可以直接浸普通机油或防锈油。

发黑处理

一种常温发黑处理工艺，主要由以下工艺步骤完成：1)清洗；2)脱脂：工件必须完全浸入脱脂液中；脱脂液浓度ph值12-14，处理时间10-30min，每过3-5分钟上下抖动几次，药液浓度低于ph12时补充脱脂粉；3)水洗；4)酸洗：酸洗液浓度ph值2-4，处理时间5-10min；5)水洗；6)发黑：池液浓度ph值2.5-3.5，处理时间10-12 min；7)水洗；8)吹干；9)上油。本发明有益的效果是：1.发黑安全不用电，用碱性高温发黑需100％用电。2.提高工效：共需1-2分钟。3.发黑成本低，设备简单，操作

方便；对发黑时间作了严格的控制。4.工艺适应性强：解决了球墨铸铁不能发黑的难题。

一种轴承套圈倒角及挡边的发蓝防锈处理工艺。轴承套圈在热处理后经过除油脱脂，然后在氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸钠和水的混合溶液中进行变色处理，其配比为15∶3-5∶1∶20；温度120℃-135℃；时间15-25分钟；取出套圈用清水冲洗后进行钝化处理，钝化处理用重铬酸钾溶液作为填充液，其浓度为12％-18％；在室温下1-2分钟；经钝化处理并干燥后，放入105℃-120℃的机油或防锈油中1-3分钟，至气泡完全消失后取出，停放10-15分钟后检验。本发明生成的氧化物薄膜性能稳定，在常温下可长期保护套圈倒角、挡边处不生锈，轴承的外观质量得到明显改善。

钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。

发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。

但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。

A3钢用碱性发黑好一些。碱性发黑细分出来，又有一次发黑和两次发黑的区别。

发黑液的主要成分是氢氧化钠和亚硝酸钠。

发黑时所需温度的宽容度较大，大概在135到155℃之间都可以得到不错的表面，只是所需时间有些长短而已。

实际操作中，需要注意的是工件发黑前除锈和除油的质量，以及发黑后的钝化浸油。发黑质量的好坏往往因这些工序而变化。

弹簧发黑处理技术

弹簧发黑处理技术

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（1）弹簧发黑工艺

碱性化学氧化处理发黑，是将加工完毕的合格弹簧放入含有浓碱溶液中加热处理，使弹簧表面获得一层微薄的致密氧化膜，这种氧化膜有抗腐蚀作用。

弹簧在加热的溶液中，由于碱对弹簧表面腐蚀，产生铁离子（亚铁化合物）在碱中加入氧化剂——亚硝酸钠能使氧化过程得到改变而在弹簧表面上生成致密的氧化膜（四氧化三铁）。这种氧化膜主要是有磁性氧化铁组成，氧化膜的生成时间为30～60分钟。若时间再延长，也不能提高氧化膜的厚度。

工艺过程：

去油———（去铜）——→酸洗——→清洗——→氧化（或二次氧化）——→清洗——→热水清洗——→皂化——→浸水膜装置换油——→入库。

各道工序要求

序号名称配方及技术要求备注

去油1．化学去油NaoH100～150克/升+Na2CO320-27克/升加热至沸点滚桶内加入少量废酸和铁悄

2．用汽油或柴油洗洗油。

3．用喷砂或喷丸去除油及锈

4．淬火回火的弹簧可用滚桶去油及锈

二去铜用铬酸250～300克/升+硫酸铵80～100克/升无铜时可省去此道工序

加水浸1～2分钟，然后再在清水中清洗

三酸洗用30%工业盐酸浸1～2分钟去除油污及锈酸洗时间不能太长

四清洗清洗后在弱碱槽内中和，防止酸带入氧化槽中

五氧化氢氧化钠650～700克/升+亚硝酸钠100～150克/升加热到140～144℃，保温30～60分钟NaoH: NaNO2=5～8:1

六清洗氧化后在流动的清水中冲洗

七热水清洗热水90～100℃，清洗1～2分钟

八皂化10～20%工业皂片或三乙油酸皂加热50～60℃1～2分钟温度不能太高

十上油浸MS-1水膜置换防锈油

十一入库

（2）发黑工艺操作规程

（Ⅰ）每天上班后开动电源将槽液加热至沸点，扒去槽中的氧化铁（沉淀物）；

（Ⅱ）扒去沉淀物后加入0.5kg左右的黄血盐(亚铁氰化钾);

(Ⅲ)按发黑工艺技术要求加入一定量亚硝酸钠（符合5～8：1）；

（Ⅳ）用温度计测量发黑槽液湿度，确保槽液温度140～144℃，若温度过高要加水，并控制好加热电源；

（Ⅴ）发黑前，弹簧必须经充分的酸洗和清洗，拉力弹簧必须垂直装框，便于清洗；（Ⅵ）发黑时必须严格执行工艺技术要求，液面的油渣要及时捞掉，槽液要及时补充；（Ⅶ）发黑后弹簧须经高压水度分喷洗，经沸水清洗，皂化温度控制在50～60℃；

（Ⅷ）弹簧经沥掉过量油后装框、入库。倒去弹簧的铁框须经高压水喷洗后再重复使用。（Ⅸ）下班时，在氧化槽中加入一定量氢氧化钠（符合5～8：1），关掉电源。清理、打扫工作场地，保持场地的整洁；

发黑工艺操作时的注意事项

（Ⅰ）氧化工件如发现有黄色挂霜现象，说明槽液温度过高，水份太少。

（Ⅱ）氧化工件不黑，呈灰色，是槽液温度过低或缺亚硝酸钠。

（Ⅲ）氧化槽的沸点在140℃以下则要加氢氧化钠。

（Ⅳ）皂化槽要经常补充皂片或三乙油酸皂以保持一定的浓度。

（Ⅴ）含硅钢材的氧化膜允许呈棕色或棕黑色；

（Ⅵ）工件发黑质量自检时，应在弹簧上油工序前进行，2%硫酸铜溶液浸泡法30秒后不析出铜为合格。

3%硫酸铜点滴试验。在工件上点滴上硫酸铜或2%硫酸铜浸蚀试验，将工件完全浸设入此硫酸铜溶液，在30秒钟后肉眼观察氧化膜不变色为合格。点滴试验和浸蚀试验都在工件未上油前进行，成品抽验时应先用酒清清除油污。发黑氧化后的工件在正常保管下一年内不生锈。2．弹簧的磷化处理

磷化是防止弹簧在运输和使用中腐蚀的一种工艺经磷化的弹簧在空气中，动植物矿物油中及甲苯等有机溶剂中均有抗腐蚀能力。弹簧适用于锌磷酸盐处理可避免出现氢脆。磷化膜比氧化膜厚，一般为5～10个微米。通常磷化抗腐蚀性比氧化好。尤其磷化处理适宜为弹簧上保护架的前道工序。

（1）弹簧磷化工艺冷水热水

（1）去油去锈——去铜——清洗——磷化——清洗——钝化——清洗————皂化——浸水膜置换油——入库

磷化工艺过程

序号名称技术要求备注

一去油1．喷丸或喷沙去除油和锈及氧化皮用于淬火回火弹簧

2．汽油洗涤，吹干后可磷化（可洗涤二或三次）主要用于细弹簧

3．化学去油NaoH100～150克/升20～70%Na2CO2加热至100℃

4．滚桶去油污及锈用于拉伸弹簧

二去铜铬酸250～300克/升，硫酸铵80～100克/升加水无铜时可省去此工序

三清洗自来水冲洗去除酸性

四磷化磷酸锰铁盐30～35克/升，硝酸锌55～75克/升温度70～80℃保温10～15分钟，总酸度48～60游离酸2．5～6.7硫酸根≦0.5

五清洗自来水冲洗

六钝化重铬酸钾(K2Cr2O2)80～100克/升90～100℃

七清洗自来水冲洗

八清洗热水90～100℃清洗1～2分钟

九皂化10～20克/升工业皂片或三乙油酸皂50～70℃1～2分钟

十上油浸水膜量换油

十一入库

(2)弹簧磷工艺操作规程及注意事项

(Ⅰ)每天上班前要严格检查待磷化弹簧的表面状况,要求清洁、光亮。不允许有任何油污、脏物、锈班、镀铜层等。

（Ⅱ）开启磷化槽、钝化槽、热水槽。皂化槽加热电源，将磷化槽液确保在70～80℃，钝化槽90～100℃，热水槽90～100℃、皂片槽50～70℃。

（Ⅲ）磷化前所用的料框经充分喷洗后再装入弹簧，装框时必须或上清洗的涤棉手套，弹簧间不得有大面积或线接触。

（Ⅳ）磷化时严格执行磷化工艺要求，保温10～15分钟。

（Ⅴ）磷化后弹簧需经自来水充分冲洗。

（Ⅵ）弹簧在钝化槽中保温约1～2分，钝化后需自来水充分喷洗。

（Ⅶ）将弹簧再放入热水槽清洗1～2分钟再放入皂化槽1～2分钟，然后送涂柒处或上油后再送涂柒处。

（Ⅷ）下班后，关闭电源，认真打扫，确保工场整洁。

（Ⅸ）磷化槽添加磷酸锰铁盐与硝酸锌按1：2，钝化槽中的废重铬酸钾要集中统一处理，皂化槽中要经常补充皂片或三乙油酸皂。

（Ⅹ）若不要钝化时，可省去操作规程Ⅵ。

（Ⅺ）磷化前弹簧的喷沙、喷丸清理与磷化的间隔不得超过4小时，清理好后弹簧必须放入清洁的料框内。

（3）磷化质量检验方法

（Ⅰ）浸泡法

3%氯化钠NaCl,温度15～25℃，浸2小时无锈为合格。

（Ⅱ）点滴法之一

硫酸铜CuSO20.5N 40毫克氯化钠Nacl10% 20毫克，硫酸。0.1N0.8毫克。

点滴后不起黄时间越长质量越好，3分钟内不变色者为合格。

（Ⅲ）点滴法之二

硫酸铜CuSO4、SH20 66克/升，氯化钠NaCL32.5克/升，盐酸HCL 1：10 1.2克/升,点滴3分钟以上不发黄者为合格。

（Ⅳ）浸泡法

硫酸铜5%溶液，浸1分钟后工件表面不出现黄色为合格。

在检验工件磷化质量的同时，必须对磷化槽液进行定期化验总酸度、游离酸、酸根参数以确保日常的工件磷化质量。