发黑与磷化处理
发黑工艺原理
发黑工艺原理
一、化学氧化
发黑工艺通常采用化学氧化的方法，使金属表面形成一层氧化膜。
在发黑过程中，金属表面与氧化剂发生化学反应，生成氧化铁为主要成分的氧化膜，该膜层具有较高的耐腐蚀性能。
二、磷化处理
磷化处理是发黑工艺的重要环节，主要目的是提高金属表面的耐腐蚀性和防锈性能。
在磷化过程中，金属表面与磷酸盐溶液发生化学反应，形成磷酸盐保护膜，该膜层具有良好的耐腐蚀性和防锈性能。
三、防腐防锈
发黑工艺的主要目的是提高金属表面的防腐防锈性能。
通过化学氧化和磷化处理，金属表面形成一层致密的氧化膜，该膜层能够有效阻挡氧气和水分与金属表面的接触，从而防止金属的腐蚀和生锈。
四、黑色处理
发黑工艺可以使金属表面呈现出黑色或深色的外观，这种外观具有较高的美观性。
黑色处理是通过化学反应将金属表面氧化成黑色，并形成一层黑色的氧化膜，以达到美观的效果。
五、耐候性
发黑工艺形成的氧化膜具有较好的耐候性，能够在各种气候条件下保持稳定的性能。
即使在长时间的风吹雨打、阳光照射等环境下，氧化膜也不会出现明显的变色、龟裂等现象，仍能保持较好的防腐防锈性能。
六、耐磨性
发黑工艺形成的氧化膜还具有良好的耐磨性，能够承受一定的摩擦和磨损。
这使得经过发黑处理的金属制品在长期使用过程中，仍能保持较好的外观和性能。
七、美观性
发黑工艺不仅具有防腐防锈的功能，还能使金属表面呈现出高贵、典雅的黑色外观，具有良好的美观性。
这种外观效果在许多领域中得到广泛应用，如建筑、汽车、家电等。
发黑、发蓝、磷化
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。
金属中含碳量%工作温度（℃）处理时间（分）开始终止>0.7135-13714310-300.5-0.7135-14015030-50<0.4142-145153-15540-60合金钢142-145153-15560-90（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。
发黑处理工艺
发黑处理工艺发黑就是磷化过的．或者是黑漆．一般磷化黑，颜色没黑漆好看．但比黑漆耐磨．发蓝可以通过度锌可以达到．具体工艺比较复杂．随着人民生活水平的提高，人们对工业产品的使用提出了更高要求，不仅要产品有好的使用功能，更要具备好的装饰性。
长期以来，在表面处理领域中，相当数量的铸铁、钢铁工件通过普通磷化或氧化工艺处理，以提高工件的防护、装饰性能。
由于普通磷化膜色泽不如氧化膜，而耐蚀性能又优于氧化膜，致使其防护性能和装饰性能难以兼顾。
黑色磷化工艺的出现，很好地解决了这个问题。
铸铁、钢铁工件的黑色磷化工艺就是以磷酸盐、磷酸等对钢铁基体进行处理,形成一层非金属、不导电的转化膜的工艺过程。
采用黑色磷化工艺，使磷化膜层既黑又牢固，外观均匀一致，膜层连续，呈致密的结晶结构。
在工业大气环境及海洋性气候条件下，其耐蚀性比普通磷化膜高数倍，比氧化膜、常温发黑膜高数十倍，表现出优异的耐蚀性能。
而且黑色磷化工艺具有生产成本低、产品质量好、槽液稳定易控制，不污染环境等优异特点，因而，目前在国际市场上，一些机电零部件、标准件、紧固件、阀体、园林机械零部件、缝纫机零部件等不要求涂装的工件以黑色磷化工艺替代了以往的普通磷化工艺、氧化工艺等，广泛用于机械、电子、汽车、航空、兵器等行业。
1 、铸铁件的黑色磷化铸铁件的黑色磷化工艺难点在于,铸铁件晶粒结构疏松、工件表面不平整,磷化后清洗水易积留,使得工件抗腐蚀能力下降,易生锈发黄,同时铸铁件的机加工面易掉色也是黑色磷化工艺处理面临的难点。
针对铸铁件的特点,我公司及时消化和吸收国内及国际表面处理的前沿技术，经长期的试验研究，成功推出了铸铁件黑色磷化工艺专用PZn-9型低温锌系磷化剂和PH-32型黑色表调剂,并应用于生产实践中，该系列产品完好的解决了铸铁件在黑色磷化工艺处理过程中所遇到的技术难题,在市场上应用几年来, 取得了良好效果及客户好评。
现就以某阀体工件(铸铁件,出口,要求较高)的工艺为例,简单介绍该工艺如下：(铸铁件黑色磷化工艺，一般为槽浸)1.1 工艺流程: 脱脂→水洗→酸洗→水洗→表调→水洗→磷化→水洗→热水洗→脱水→浸油工序工艺过程工艺条件质量指标备注1 表面预处理对重油污、重锈进行人工预处理去除严重油污、毛刺、重锈迹2 装挂根据工件结构，注意工艺孔排气液应良好3 脱脂 POH-11脱脂剂30~50Kg/m 3PH值:11~13温度：60-75℃时间：10min 去除表面动植物、矿物油等，参照GB/T13312-91标准。
磷化发黑的作用原理
磷化发黑的作用原理
磷化发黑的作用原理是在物质表面形成磷化膜，这是由于磷化物与金属表面发生化学反应，生成了一层黑色的磷化物。
这种磷化膜具有较好的附着力，可以起到保护金属表面的作用，并且具有良好的耐腐蚀性。
磷化发黑的过程通常通过在含有磷酸盐的溶液中进行处理来实现。
磷酸盐可以与金属表面发生反应，生成磷化物。
在这个过程中，磷酸盐会被氧化，供给反应所需的磷源。
在环境中的氧气存在的情况下，这些磷化物会进一步氧化形成黑色的氧化物层。
磷化发黑的原理是通过磷化物和氧化物共同形成的双层结构达到的。
这种双层结构具有较高的稳定性和抗腐蚀性，可以防止金属表面被进一步氧化和腐蚀。
另外，磷化膜还可以增加金属表面的摩擦系数，提高润滑性能。
总之，磷化发黑通过表面生成磷化膜，进而形成氧化物层，能够提高金属表面的保护性能和耐腐蚀性能，以及改善金属表面的润滑性能。
发黑-磷化知识
发黑-磷化知识发黑发黑bluing发黑又叫发蓝，工件在空气! 水蒸气或化学药物的溶液中在室温或加热到适当温度，在工件表面形成一层蓝色或黑色氧化膜，以改善其耐蚀性和外观的表面处理工艺。
机械制造上常用NaOH溶液加热来对工件进行发黑处理，相对于镀锌镀铬成本较低，效果不错。
发黑形成的黑色氧化膜，其厚度为0.5-1.5μm,抗腐蚀能力比其它化学膜低。
钢铁氧化发黑简介钢铁表面发黑被广泛应用于各种钢铁制品的防腐及装饰处理。
目前,钢铁发黑主要有高温碱性发黑、常温发黑。
一、高温碱性氧化发黑:高温碱性发黑（又称发蓝）是钢铁最典型的发黑方法,已有几十年的历史,且工艺相对成熟,发黑质量稳定,膜的外观、附着力和耐蚀性为目前各方法中最为理想的。
因此,它仍是目前钢铁发黑的最主要的方法。
这种方法采用NaNO2 和NaOH 的浓溶液, 将欲发黑的工件置于此液中, 在140℃左右（视共建材质不同，发黑液温度略有不同，一般高碳钢在138℃，中碳钢在140℃，低碳钢在142℃）煮40min 左右。
X射线衍射分析结果表明,在钢铁件表面形成致密的晶态结构的Fe3O4 膜。
该氧化膜与钢铁基体表面接触良好,具有很好的附着力和防腐性能。
高温碱性发黑的机理:高温碱性发黑过程中涉及到的化学反应有多个,首先在高温下发生下列反应2NaNO2= Na2O + N2O3 (1)生成的N2O3再和溶液中析出的氢发生反应2N2O3 + 6H2 = 4NH3 + 3O2 (2)生成的氧会与铁发生下列一系列反应2Fe + O2 = 2FeO (3)4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 (4)3Fe + 2O2 = Fe3O4 (5)一般认为,上述反应按哪种方式进行主要取决于溶液中氧的浓度。
氧的浓度高会生成Fe2O3使表面发红。
因此,应适当控制氧化剂的含量,从而得到黑色的晶态Fe3O4膜。
工艺为：脱脂——水洗——酸洗——水洗——氧化发黑——水洗——浸油二、钢铁常温发黑技术钢铁常温发黑技术是80 年代中期出现的一种全新的钢铁发黑技术。
表面处理检验标准(喷塑、磷化、电镀、发黑、阳极氧化)
廊坊多元精密制造有限公司检验标准（表面处理）编制：校对：审核：年月日发布年月日起实施目录喷塑喷漆检验标准 (1)磷化处理（金属）检验标准 (4)表面电镀（金属）检验标准 (5)发黑处理（金属）检验标准 (7)阳极氧化检验标准 (8)高频淬火检验标准 (11)喷塑喷漆检验标准1、目的规范检验操作，发现、控制不良品，防止批不良品输入下道工序。
同时给检验工作提供引导及接收标准。
2、范围适用于进料、外协制品回厂、成品的检验接收及顾客退货的挑选检验。
3、定义喷塑、喷漆件检验过程的参照标准。
4、职责4.1 质量部负责不合格的发现、记录和标识，组织处理不合格品。
4.2 采购部负责进料中不合格品与供应商的联络。
5、工作程序外观（目测）5.1 喷涂种类（如：塑粉或漆）、颜色与图纸要求及客户、我司、供应商三方确认的色板是否一致。
5.2 一般情况下，产品喷涂表面外观在使用时要求100%进行检验，检验方式依据本标准。
进料、外协回厂或过程验收则采用抽检，抽检操作方式依据《抽检规范》。
特殊产品根据产品的具体要求检验。
5.3 外观缺陷：有缩孔、针孔、杂质点、漏底、涂层厚度明显不均、流泪、预处理不良有锈、表面有污斑、不光滑、不平整、桔皮、花斑、凹坑等。
5.4 外观和颜色检验的环境：5.4.1 色板采用客户样件或经客户认可的签样。
5.4.2 应在标准光源对色灯箱CAC-600箱内(无设备条件时则要求在天然散射光线或光照度不低于2×40w光源环境下)，以目视方法进行。
光照度通常在D65（特殊情况下用F/A，其次高标准要求时用CWF/TL84），背景颜色为中灰色。
5.4.3 检查距离：被测品与眼睛的距离为500mm，检验时在±15°范围内旋转。
5.5表面粗糙度应达到设计要求的表面粗糙度值。
涂膜附着力（划格实验）5.6 涂膜附着力检验（基体金属为铁、钢、铝及铝合金）：5.6.1 采用划格—胶带粘贴法测定漆膜附着力，每批次以一件或两件检验则可。
浅谈紧固件的表面处理：镀锌、磷化、发黑、镀铬
浅谈紧固件的表面处理：镀锌、磷化、发黑、镀铬几乎所有商业紧固件都是由碳钢、合金钢制成，而且一般都有防腐蚀的要求，因此，表面处理的镀层必须附着牢固，不能在安装和卸下的过程中脱落。
另一方面，对螺纹紧固件而言，镀层还要求足够薄，使得镀后螺纹仍能旋合。
一般镀层的温度限制比紧固件材料要低，因此还需考虑紧固件所处的工作温度要求。
表面处理的主要目的是美观和防腐。
由于紧固件的主要功能是紧固零部件，而且表面处理对其紧固性能也有很大的影响。
因此，在选择表面处理工艺时，要考虑紧固件的扭矩及预紧力一致性等因素。
一名高水平的设计者，不仅要考虑结构设计和制造工艺，还要注意到装配的工艺性，甚至环保及经济性的要求。
下面根据上述因素简要介绍一些紧固件常用的镀层，以供紧固件从业人员参考。
一、电镀锌电镀锌是商业紧固件最常用的镀层。
它比较便宜，外观也较好看，可以有黑色、军绿色。
然而，它的防腐性能一般，其防腐性能是锌镀(涂)层中最低的。
一般电镀锌中性盐雾试验在72小时之内，也有采用特殊封闭剂，使得中性盐雾试验达200小时以上，但价格贵，是一般镀锌的5~8倍。
电镀锌加工过程易产生氢脆，所以10.9级以上白的螺栓一般不采用镀锌的处理.虽然镀后可以用烘箱去氢，但因钝化膜在60℃以上时将遭破坏因此去氢必须在电镀后钝化前进行。
如此可操作性差，加工成本高。
在现实中，一般生产厂不会主动去氢，除非特定客户的强制要求。
电镀锌的紧固件扭矩—预紧力一致性较差，且不稳定，一般不用于于重要部位的连接。
为了改善扭矩—预紧力一致性，也可采用镀后涂覆润滑物质的方法改善和提高扭矩一预紧力一致性。
二、磷化磷化相对镀锌便宜，耐腐蚀性能比镀锌差。
磷化后应涂油，其耐腐蚀性能的高低与所涂油的性能有很大的关系。
例如，磷化后涂一般的防锈油，中性盐雾试验也只有10~20小时。
涂高档的防锈油，则可达72~96小时。
但其价格是一般磷化涂油的2~3倍。
紧固件磷化常用的两种，锌系磷化和锰系磷化。
磷化 发黑处理
磷化：：是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。
磷化的目磷化的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。
磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。
工件（钢铁或铝、锌件）浸入磷化液（某些酸式磷酸盐为主的溶液），在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过程，称之为磷化。
- 可以选择磷化处理1、磷化作用（1）涂装前磷化的作用①增强涂装膜层（如涂料涂层）与工件间结合力。
②提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。
③提高装饰性。
（2）非涂装磷化的作用①提高工件的耐磨性。
②令工件在机加工过程中具有润滑性。
③提高工件的耐蚀性。
2、磷化用途钢铁磷化主要用于耐蚀防护和油漆用底膜。
（1）耐蚀防护用磷化膜①防护用磷化膜用于钢铁件耐蚀防护处理。
磷化膜类型可用锌系、锰系。
膜单位面积质量为10-40 g/m2。
磷化后涂防锈油、防锈脂、防锈蜡等。
②油漆底层用磷化膜增加漆膜与钢铁工件附着力及防护性。
磷化膜类型可用锌系或锌钙系。
磷化膜单位面积质量为0.2-1.0 g/m2（用于较大形变钢铁件油漆底层）；1-5 g/m2（用于一般钢铁件油漆底层）；5-10 g/m2（用于不发生形变钢铁件油漆底层）。
发黑是金属热处理的一种常用手段，原理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。
外观要求不高时可以采用发黑处理，钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。
发蓝处理是一种化学表面处理,其主要作用是在工件表面形成一层致密的氧化膜,防止工件腐蚀上锈,提高工件的耐磨性,它只是一种表面处理,不会对内部组织产生任何的影响,它不是热处理,和淬火有根本的区别。
：磷化与发黑的区别：磷化与发黑的区别发黑又称发蓝，是氧化处理，原理是使工件表面的铁氧化为四氧化三铁（黑色）来达到防腐的目的，几乎不增加原工件尺寸。
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发黑又称发蓝，是氧化处理，原理是使工件表面的铁氧化为四氧化三铁（黑色）来达到防腐的目的，几乎不增加原工件尺寸。
磷化是在工件表面有磷酸二氢盐的沉积，一般尺寸会增加1~10个微米，磷化后将孔隙封闭（一般是浸防锈油）即可达到防锈的目的。
磷化又分为锌系，锌钙系，锌锰系，锰系，颜色从灰白色到黑色都可，一般来说锰系磷化的防腐效果最好，同时还有减磨的效果。
磷化与发黑的区别：
1、一般发黑中性盐雾（美国标准）时间在20小时以内，而我司的锰磷化能做到96小时，磷化防腐性能远好于发黑。
2、发黑膜光滑，可以做到光亮效果，而磷化膜相对比较粗糙（只是相对而言），一般是哑光的，但是磷化表面有油的话也能有光亮效果
简单点：
发黑：钢铁在含有氧化剂（硝酸钠或亚硝酸钠）的氢氧化钠溶液中处理，生成氧化铁膜，常用于零件的防护（如耐蚀）与装饰（根据材料的不同，可以呈现不同的色彩）。
磷化：在含有锰、铁、锌的磷酸盐中于一定温度下进行处理，形成附着性良好的薄膜。
能改善基体的某些物理、化学＆机械性能，如抗蚀、减磨、电绝缘、对油/漆等的附着能力。
与氧化膜相比，其抗蚀性搞2～10倍。
但膜的硬度低，对粗糙度有影响。
发黑与发兰是同一种处理工艺,由于被处理的另件成分不同,处理后表面颜色不完全一样,比
如不含合金元素的碳素钢,处理后表面呈黑色,含硅元素的钢处埋后表面呈棕红色.发黑处理
后另件有时还要皂化和上油处理,此时有的另件表面呈现黑中发亮的黑兰色.
磷化只是金属前处理中的一个环节，之前有除油、酸洗、表调等环节，根据工艺要求、成本及磷化液成分，有高温、常温、低温，侵泡、喷淋、刷涂等，磷化前预处理工艺：除油→水洗→酸洗→水洗→-中和→表调→磷化→水洗→干燥。
1、防锈磷化，铁件经磷化处理形成一层磷化膜，起到防锈作用。
主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。
2、耐磨减摩润滑磷化，要求工件能减摩、耐摩。
锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性，能耐磨损，广泛应用于活塞环，轴承支座。
在冷加工行业如：接管、拉丝、挤压、深拉延等工序，要求磷化膜提供减摩润滑性能，一般采用锌系磷化，锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层，操作温度比较低，
3 漆前磷化，涂装前的磷化处理，是提高漆膜与金属的附着力，提高涂层的耐腐蚀能力；以免形成二次生锈。
相同点：
磷化、发蓝、发黑处理都属于金属转化膜中的一种，而且都有一定的抗腐蚀作用。
不同点：
1.处理方式不同：发蓝和发黑其实是一样的，都是把钢铁进入到120-160度得氢氧化钠、亚硝酸钠的溶液中处理，得到黑色氧化膜，膜厚一般小于1.5微米。
而
磷化是通过磷化处理在金属表面生成转化膜，主要是磷酸铁膜或磷酸锌膜。
磷酸铁膜膜厚一般小于1微米，而磷酸锌膜根据磷化膜的应用不同有不同的厚度，如涂装磷化膜为2-3微米，防腐磷化膜厚一般大于5微米等。
2.转化膜的应用不同：发蓝、发黑主要用于防腐，而且发蓝、发黑后必须涂上防锈剂，否则转化膜很不耐腐蚀。
磷化膜主要用于涂装、防腐、润滑、减磨等。
3.处理的金属不同：发蓝、发黑只能处理钢铁，不能处理铝及铝合金、锌及锌合金、镁及镁合金；而磷化不仅能处理钢铁，还能处理铝及铝合金、锌及锌合金、镁及镁合金。
4.反应机理不同。
5.使用的药剂不同
6.转化膜的外观不同：发黑、发蓝所的的氧化膜很薄，表面黑亮，用指甲划没有划痕；而锌系磷化膜为浅灰色至深黑色，表面光滑但不光亮，用指甲划有划痕。