钢铁工件的发黑发蓝工艺与配方
钢件发蓝
钢件发蓝工艺和经验介绍钢件发蓝：也叫钢件发黑。
是钢铁零件在强碱性或酸性溶液中，发生化学反应而使基材表面生成一层四氧化三铁保护膜。
常用的工艺有：碱性高温发蓝、酸性发蓝等高温碱性发蓝配方：NaOH:NaNO2=3:1(NaOH=550-650g/L,NaNO2=200-250g/L)温度140±5℃，时间30-120mins不等。
工艺流程：化学除油—电解除油—盐酸活化—钢件发蓝—封闭—晾干—包装盐酸：150-250ml/L,活化时间10-20S。
一般碳钢发蓝温度135度，时间30分钟即可发黑。
比如45#和A3钢合金钢和高强度合金钢发蓝温度140-145度，时间60-120分钟碳钢和一般合金钢发蓝膜颜色为蓝黑色。
高强度合金钢，Cr含量高的膜层颜色一般为褐黑色、棕褐黑等颜色发蓝液配制：槽子为316不锈钢材质，至少0.3mm以上的厚度。
配制药水时先加3/4的水，再加片碱和亚硝酸钠。
或片碱用篮筐浸泡在水里自己溶解比较安全。
搅拌时不可用空管子，以防药水溶解放热时窜出来喷到面部或头部。
发蓝液用久了表面会覆盖大量的泡沫等赃物，底部会有大量的沉淀。
有的产品表面上有难以去除的红色等挂灰。
这时需要加丙三醇（甘油）进行清理维护，沉淀也需要定期翻槽进行清理。
如何判断NaOH和NaNO2的添加比例?1、根据沸点判断：沸点高了说明片碱多了，反之，片碱少了2、根据溶液颜色判断：溶液颜色呈现灰褐色为正常。
发红说明NaNO2多了3、根据溶液粘度判断：溶液很粘手，有点像糖浆一样比较稠说明片碱多了4、根据发蓝膜层判断：发蓝膜不均匀，说明片碱少了。
去除挂灰的方法：硫酸+铬酐（常温）上下拉动浸泡2-3分钟，清洗干净后重新发蓝几分钟。
普通钢铁件一般不存在挂灰现象的。
发蓝膜层厚度一般只有0.5-1.5um。
所以不改变零部件的Ra和精密尺寸发蓝膜的退膜可在250ml/L左右的盐酸中退除。
精密尺寸和高光泽度的不可以。
以上是临时写的经验谈，后面遇到问题，在具体情况具体分析。
金属表面发黑(发蓝)工艺介绍
金属表面发黑（发蓝）工艺介绍收录于话题#金属#工程技术#紧固件#工艺发黑或发蓝工艺属于钢的氧化处理，是在含有氧化剂的溶液中处理零件，使其表面生成一层均匀致密的的蓝黑色或者黑色保护膜的过程。
这层氧化膜可以很好地将金属基体和外界空气隔绝，从而避免与空气中的腐蚀物质直接接触，可以提高金属防锈性能。
金属氧化处理可分为热加工、化学加工和电化学加工三种工艺。
热加工法是将钢件在熔融的磷酸钾液中加热而形成一层厚约为1μm 的氧化膜的方法，但此法如果单独用于氧化处理时耗能太高，形成的氧化膜质量不稳定，颜色各异，适于大批量处理，现很少用此法。
化学加工法包括碱性化学氧化和酸性化学氧化，碱性化学氧化是将钢件置入一定温度下的含有氧化剂氢氧化钠的溶液中进行。
所获得氧化膜厚度为0.8～1.5μm。
酸性化学氧化所采用工作溶液中含磷酸和氧化剂，若在常温下进行又称冷发蓝，酸性氧化法得到的膜不是纯氧化膜，尚含有磷酸盐，此法得到氧化膜厚度可达3μm，处理时间可减少一半，膜的强度和抗蚀性较高但化学膜的颜色不够美观，故目前在工业上采用碱性氧化法较多。
电化学加工是将制件做为阳极，置放在氢氧化钠溶液中进行处理的一种方法，即是我们经常说的阳极氧化。
其中，钢铁的化学氧化根据处理温度的高低，可以分为高温化学氧化法和常温化学氧化法，由于两种方法采用处理液的成分不同，因此，膜的组成以及成膜的机理也不相同。
钢的氧化处理所形成的膜其主要成分是磁性氧化铁（Fe3O4），一般在低温下（约130℃）氧化成的Fe3O4呈暗黑色，一般呈黑色和蓝黑色；在高温下（约550℃）氧化成的Fe3O4呈天蓝色，这就是为什么称之为发黑或者发蓝。
发黑和发蓝工艺的本质一样，只是具体工艺过程有一定区别。
铸钢和含硅较高的特殊钢为褐色或黑褐色。
氧化膜虽然能提高钢铁零件的耐蚀性，但是它对钢铁零件的保护性能仍然是较差的，若将氧化处理后的零件用肥皂或重铬酸钾溶液处理，或进行涂油处理，能提高氧化膜的耐蚀性和润滑能力。
钢件表面发蓝(发黑)处理大全
钢件表面发蓝(发黑）处理1。
发蓝（发黑)原理ﻩ为了提高钢件得防锈能力,用强得氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑得四氧化三铁。
这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。
在高温下（约550℃）氧化成得四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。
在低温下（约 3 50℃)形成得四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。
在兵器制造中，常用得就是发蓝处理;在工业生产中，常用得就是发黑处理。
ﻩ能否把钢铁表面氧化致密、光滑得四氧化三铁,关键就是选择好强得氧化剂。
强氧化剂就是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。
发蓝时用它们得熔融液去处理钢件；发黑时用它们得水溶液去处理钢件。
常用得发黑溶液成分见表10－7。
此溶液得密度就是1、4g/cm，沸点就是130℃。
在此溶液得作用下,铁得氧化过程就是这样得:ﻩ Fe→Nａ2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体得化学反应就是：3Fe＋NaNO2+5ＮaOH=3Nａ2FeO2+NＨ3+H2O６Na2FeO2＋NaNO２+5H２O=3Nａ2Ｆe2O４＋NH３+７NaOHＮa2FｅO２＋Na2Fｅ2Ｏ４+2H2O＝Fｅ3O4↓+4NaＯＨ生产实践经验证明，要获得光亮、致密得四氧化三铁膜层，氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠得比例，要保持在1：3～3、5之间。
２。
发蓝(发黑）操作发蓝(发黑）得操作流程:ﻩ工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。
（１）工件装夹要根据工件得形状、大小，设计专门得夹具或吊具。
目得就是使工件之间留有足够得间隙，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）去油目得就是除去工件表面得油污。
经过机加工后（发蓝、发黑就是最后一道工序)，工件表面难免不留下油污，用防锈油作工序间防锈得更就是这样。
任何油污,都会严重影响四氧化三铁得生成，所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用得除油溶液配方，见表１0—8。
表１0-8 常用得除油溶液配方还得延长除油时间，以除油彻底为准。
钢铁氧化 处理 工艺技术及原理概述
钢铁氧化处理工艺技术及原理概述钢铁氧化处理工艺技术及原理概述2010-07-2600:47钢铁氧化处理工艺技术及原理概述钢铁的氧化处理俗称发蓝(发黑)，因为氧化处理后的零件表面生成的氧化膜呈黑色而得名。
现代工业上钢铁发蓝采用高温型和常温型两种工艺。
无论高温氧化还是常温发黑，膜层厚度均只有0.6μm~1.5μm，故不影响零件的精度。
钢铁经发蓝处理后虽可提高耐蚀性，但效果均不及金属镀层，也不如磷化层。
氧化后的工件经适当的后处理，可明显提高其耐蚀性和润滑性。
钢铁氧化成本较低、工效高、保持精度，又无氢脆危险，常用作机械、精密仪器、兵器和日常用品的一般防护、装饰。
一些对氢脆很敏感的弹簧钢、细铁丝和薄钢片也常用发蓝膜作防护层。
第一节钢铁高温氧化法一、基本原理高温发蓝是将钢铁浸入浓氢氧化钠溶液中，在大于l00℃的高温下氧化处理，氧化膜的主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4)。
其实膜层颜色并非都是蓝黑色，它取决于钢铁材料的成分、表面状态和氧化工艺规范。
一般钢铁呈黑色和蓝黑色;铸铁和含硅较高的钢呈黑褐色。
高温发蓝的机理相当复杂，目前尚无定论，有化学反应和电化学反应两种假说。
(I)化学成膜假说。
钢铁表面在热碱溶液和氧化剂作用下生成亚铁酸钠:亚铁酸钠进一步与溶液中的氧化剂反应生成铁酸钠:Na2Fe02和Na2Fe2O4在浓碱中有较大的溶解度，但当两者混合在一起时会互相作用生成四氧化三铁:四氧化三铁在溶液中溶解度小，当浓度达到饱和时结晶出来，先形成晶核，再长大成晶体，最终连成一片完整的膜。
当钢铁表面被氧化膜完全覆盖后，溶液与基体被隔开，铁的溶解和氧化膜的形成都随之降低。
在形成四氧化三铁的同时，铁酸钠容易发生水解变成氢氧化铁，称为红色挂灰，部分存在于溶液中，部分粘附于零件上不易洗脱，影响外观质量。
(2)电化学学说。
钢铁氧化是一个电化学过程，即在微阳极区发生铁的溶解反应Fe-2e→Fe2+，在有氧化剂存在下的强碱溶液中生成铁酸: 而另一方面，在微阴极上FeOOH被还原:FeOOH和HFe02发生中和及脱水反应生成Fe3O4:但并不排除部分Fe(OH)2在微阴极上氧化的可能性:钢铁的氧化速度与化学成分和金相组织有关，通常含碳量高的氧化速度快，氧化温度可低一点，时间可缩短，低碳钢则相反。
钢铁发蓝处理工艺和原理
钢铁发蓝处理一实验目的1．了解钢铁发蓝处理的原理和方法。
2．掌握零件表面化学除锈和除油工艺。
二实验原理将钢铁零件放入含NaOH和NaNO2等药品的浓溶液中，在一定温度范围内使零件表面生成一层很薄（0.5～1.5μm）的蓝黑色氧化膜的过程叫发蓝（发黑）处理。
这层氧化膜组织致密，能牢固地与金属表面结合，而且色泽美观，有较大的弹性和润滑性，能防止金属锈蚀。
因此，在机械工业中得到广泛应用。
氧化膜（磁性Fe3O4）的生成原理，可用反应方程式表示如下：3Fe＋NaNO2＋5NaOH＝3Na2FeO2＋NH3＋H2O6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O＝3Na2Fe2O4＋NH3＋7NaOHNa2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O＝Fe3O4＋4NaOH三仪器药品1．仪器发蓝槽、烧杯（250cm3；500cm3）、电炉、酒精灯。
2．药品NaOH、NaNO2、K4[Fe(CN)6]、K2Cr2O7、HCl（以上药品均可用工业纯）、肥皂、机油（10号）、3％CuSO4、0.2％H2SO4、0.1％酚酞酒精溶液。
3．材料细铁丝、滤纸。
四实验步骤1．发蓝液的配制按每立方分米溶液中加NaOH 625 g、NaNO2225g和K4[Fe(CN)6]15g配制。
先把NaOH 放入发蓝槽，加少量冷水，并加热至100℃左右，溶解后再放入适量水；再加入NaNO2和K4[Fe(CN)6]，补充水至所需要的量；然后加热至溶液沸腾（约140℃左右）待用。
新配制的溶液为乳白色，使用后颜色会加深。
2．发蓝前零件表面的预处理发蓝件表面必须光洁，不得有油脂、金属氧化物或其它污物，以免在发蓝中生成不均匀、不连续的氧化膜，甚至不生成氧化膜。
因此，发蓝零件表面必须彻底清理，清理包括机械清理、除油和酸洗。
(1)机械清理：零件表面锈迹多时，可用细砂纸仔细擦拭，直至表面光洁。
(2)除油：把工件放入除油液（配方见表1）中20min左右，然后拿出用流动清水冲洗，以除净残碱液。
发黑与发蓝
钢铁发蓝工艺钢铁件的氧化处理俗称发蓝(发黑），多采用碱性氧化剂，主要成分是NaHO，当其他的组分不同时，产生的颜色就有不同（材料不同时也会变化）。
发蓝工艺是为防止钢铁工件的腐蚀生锈、增加零件表面美观的方法；常温发蓝与传统的高温发蓝相比具有：节能（不加热）；工作效率大大提高；发蓝时间仅需2-5 分钟；综合成本大大降低；无有害气体排出；对钢型号，含炭量适应性大。
本剂使用工艺简单，操作方便，投资少，发蓝膜结合力好，溶液稳定，使用寿命长。
用于弹簧、齿轮、兵器、枪械、光学仪表、链条、油咀油泵、轴承、标准件、五金工具、阀门水泵、机械零件等各种不允许电镀或油漆加工的精密机械的防护和装饰。
用该产品节能、节水、省电，不污染环境，是标准件行业流水线作业的理想配套产品。
适用于钢铁机械加工件、铸、锻件的氧化发蓝。
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摄氏度到155摄氏度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金属“发蓝”药液采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1．配方：硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。
发蓝工艺与发黑工艺
发蓝工艺的质量控制与改进工艺一、发蓝常规工艺的质量控制钢铁零件在浓碱氧化性溶液中加热，表面生成一层结构致密的黑色氧化铁膜，能防止零件生锈，增加美观。
1.工艺工序发蓝工艺流程为：准备工作，去油，酸洗，发蓝，皂化，浸油，检验。
2.准备工作（1）检查待发蓝零件的质量。
零件有装饰性要求时，其表面粗糙度Ra应低于1.6μm，一般达到3.2μm。
工件表面不得有裂纹，磕伤，漆膜和金属镀层。
表面锈蚀严重、有难以去掉的厚氧化皮的工件不宜发蓝。
（2）按照操作规程，检查、启动各加工槽，开动抽风机等辅助设备，准备好工具，料筐和起吊用具。
3.发蓝操作（1）脱脂。
除掉工件粘附的油迹，为酸洗做准备。
脱脂工序在脱脂槽中进行。
脱脂溶液配比：氢氧化钠，50-60g；碳酸钠，70-80g；水1L。
在沸腾状态下使用。
或氢氧化钠130g；碳酸钠50g；磷酸钠50g；硅酸钠4g；水1L。
使用温度为95-100℃，多用于油垢严重的工件脱脂。
工件在脱脂中煮洗20-30min，油迹除净后，在流动的清水中冲洗，去掉工件上的脱脂溶液。
也可以采用其他化学清洗剂、溶剂脱脂。
（2）酸洗。
为除掉工件上的锈迹，氧化皮和活化表面，应将工件在20％-35％（质量分数）工业盐酸中酸洗。
时间为30s以上，氧化皮后的工件，应酸洗至洁净，但工件不得被腐蚀。
精密零件尤应严格控制酸洗时间。
为减少氢脆，可在盐酸中添加0.2％-0.5％（质量分数）尿素。
工件酸洗后，先经清水冲洗，再在3％（质量分数）碳酸钠溶液中中和残酸后就可发蓝。
经酸洗的工件表面为银灰色，不应残留黑斑、锈迹。
（3）发蓝。
发蓝水溶液配比：氢氧化钠650-700g/L；亚硝酸钠250g/L；沸腾温度为140-145℃，长用于一般工件；氢氧化钠700g/L；亚硝酸钠65g/L；磷酸三钠50g。
沸腾温度为145-150℃，应用范围广，效果较好。
此外，也可采用经过试验的能保质量的其他方法。
发蓝时间为30-60min。
工件发蓝后，先在热水中洗去碱液，再在流动清水中洗净碱液。
工件发黑(蓝)工艺
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摄氏度到155摄氏度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。
金属“发蓝”药液采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液1．配方：硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发篮”处理。
（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。
含碳量;0.7%以上温度135-138*C 氧化时间15——20min含碳量0.4——0.7 % 温度138——142*C 氧化时间20——24min含碳量0.1___0.4% 温度140——146*C 氧化时间35——60min合金钢温度140——145*C 氧化时间50——60min高速钢温度135——138*C 氧化时间30——40min（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。
一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。
然后,又用热水冲洗，吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液1．配方：磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。
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钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝处理
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摄氏度到155摄氏度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。
金属“发蓝”药液
采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。
黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。
一、碱性氧化法“发蓝”药液
1．配方：硝酸钠50～100克氢氧化钠600～700克亚硝酸钠100～200克水1000克
2．制法：按配方计量后，在搅拌条件下，依次把各料加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属表面务必洗净和干燥以后，才能进行“发蓝”处理。
（2）金属器件进行“发蓝”处理条件与金属中的含碳量有关，“发蓝”药液温度及金属器件在其中的处理时间可参考下表。
金属中含碳量% 工作温度（℃）处理时间（分）开始终止
>0.7 135-137 143 10-30
0.5-0.7 135-140 150 30-50
<0.4 142-145 153-155 40-60
合金钢 142-145 153-155 60-90
（3）每隔一星期左右按期分析溶液中硝酸钠、亚硝酸钠和氢氧化钠的含量，以便及时补充有关成分。
一般使用半年后就应更换全部溶液。
（4）金属“发蓝”处理后，最好用热肥皂水漂洗数分钟，再用冷水冲洗。
然后,又用热水冲洗，吹干。
二、酸性氧化法“发蓝”药液
1．配方：磷酸3～10克硝酸钙80～100克过氧化锰10～15克水1000克
2．制法：按配方计量后，在不断搅拌条件下，依次把磷酸、过氧化锰和硝酸钙加入其中，溶解，混合均匀即可。
3．说明：
（1）金属器件先经洗净和干燥后才能进行“发蓝”处理。
（2）此法所得保护膜呈黑色，其主要成分是由磷酸钙和铁的氧化物所组成，其耐腐能力和机械强度均超过碱性氧化法所得的保护膜。
4.“发蓝”工作温度为100℃，处理时间为40～45分钟。
在处理碳素钢时，药液中磷酸含量控制在3～5克／升；处理合金钢或铸钢时，磷酸含量控制在5～10克／升。
应注意定期
分析药液磷酸的含量。
5.“发蓝”处理后金属器件的清洗方法同上。