实验1 钢铁发蓝处理
钢件表面发蓝(发黑)处理
第五节钢件表面发蓝（发黑）处理1．发蓝（发黑）原理为了提高钢件的防锈能力，用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁。
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℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。
在低温下（约 3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。
在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。
能否把钢铁表面氧化致密、光滑的四氧化三铁，关键是选择好强的氧化剂。
强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。
发蓝时用它们的熔融液去处理钢件；发黑时用它们的水溶液去处理钢件。
常用的发黑溶液成分见表10-7。
此溶液的密度是1.4g/cm，沸点是130℃。
在此溶液的作用下，铁的氧化过程是这样的： Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体的化学反应是：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、致密的四氧化三铁膜层，氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠的比例，要保持在1：3～3.5之间。
2．发蓝（发黑）操作发蓝（发黑）的操作流程：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的形状、大小，设计专门的夹具或吊具。
目的是使工件之间留有足够的间隙，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）去油目的是除去工件表面的油污。
经过机加工后（发蓝、发黑是最后一道工序），工件表面难免不留下油污，用防锈油作工序间防锈的更是这样。
任何油污，都会严重影响四氧化三铁的生成，所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用的除油溶液配方，见表10-8。
将除油溶液加热至80～90℃，然后将工件浸入，浸入时间为30min左右，若油污较多，还得延长除油时间，以除油彻底为准。
一种钢铁环保常温发蓝方法
一种钢铁环保常温发蓝方法
钢铁的常温发蓝方法主要是通过表面处理使其产生一层具有美观和防腐蚀功能的蓝色氧化层。
下面是一种常见的钢铁环保常温发蓝方法：
步骤一：清洗与脱油
首先，将钢铁制品进行清洗和脱油处理，以去除表面的污垢和油脂。
可以使用碱性清洗剂或溶剂来完成这一步骤。
确保钢铁表面干净无油。
步骤二：酸洗
接下来，将钢铁制品进行酸洗处理。
通过浸泡在酸性溶液中，例如硫酸、盐酸或磷酸溶液中，可以去除钢铁表面的氧化皮、锈蚀和其他杂质。
步骤三：发蓝处理
将经过酸洗处理后的钢铁制品放入发蓝液中进行处理。
发蓝液通常由含有亚氯酸盐、硝酸盐和其他添加剂的溶液组成。
发蓝液的成分和浓度可以根据具体需求进行调整。
在发蓝液中，钢铁制品与溶液发生反应，形成一层蓝色的氧化层。
这一处理过程可以通过控制发蓝液的温度、浸泡时间和搅拌等条件来实现。
根据不同的要求，可以调整处理时间和浓度来获得不同深浅的蓝色效果。
步骤四：水洗与干燥
处理完毕后，将钢铁制品从发蓝液中取出，进行清洗，以去除残
留的化学药剂。
然后用清水冲洗，并确保钢铁表面彻底干燥。
步骤五：防护涂层
为了提高发蓝层的耐腐蚀性能和美观度，可以在发蓝处理完成后对钢铁制品进行防护涂层的涂覆。
常见的防护涂层包括透明涂层、蜡膜或油脂等。
这一步骤有助于延长发蓝效果的持久性和提高钢铁制品的使用寿命。
需要注意的是，具体的发蓝方法可能会因为不同的钢铁制品、工艺要求和环境条件而有所差异。
在进行发蓝处理时，应严格按照相关的操作规程和安全注意事项来进行，确保操作人员的安全和工艺的稳定性。
铁的发蓝处理化学式
铁的发蓝处理化学式
铁的发蓝处理是指将铁表面处理成具有发蓝色的化学方法。
常见的发蓝处理方法包括氧化发蓝、腐蚀发蓝和涂层发蓝等。
1. 氧化发蓝：铁可以通过氧化反应形成氧化铁层，从而呈现出发蓝色。
一种常用的氧化发蓝方法是使用鹼性亚硝酸钠（NaNO2）溶液和含氨溶液或蒸汽进行处理。
处理时，将待
处理的铁件浸泡在鹼性亚硝酸钠溶液中，然后经过含氨溶液或蒸汽处理，使铁表面生成一层薄的亚硝酸铁薄膜，从而呈现出发蓝色。
2. 腐蚀发蓝：利用酸性溶液对铁表面进行腐蚀处理，形成一层薄的氧化铁层，从而呈现出发蓝色。
一种常见的腐蚀发蓝方法是使用硝酸溶液进行处理。
处理时，将铁件浸泡在硝酸溶液中，由于硝酸的强腐蚀性，铁表面会被腐蚀形成氧化铁层，从而呈现出发蓝色。
3. 涂层发蓝：在铁表面涂覆一层具有发蓝颜色的特殊涂层，从而呈现出发蓝色。
这种方法多用于铁艺制品或金属工艺品的装饰处理。
涂层发蓝采用的发蓝涂料通常含有特殊的颜料和填充剂，这些颜料和填充剂能够反射和散射特定波长的光线，从而呈现出发蓝色。
需要注意的是，不同的发蓝处理方法具体操作和配方可能会略有不同，具体的化学式会根据不同的处理方法而有所变化。
钢铁零件的发蓝
发蓝是将钢在空气中加热或直接浸於浓氧化性溶液中，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术，也称发黑。
钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行，更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁，厚度为0.5～1.5微米，颜色与材料成分和工艺条件有关，有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差，但经涂油涂蜡或涂清漆后，抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时，工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用於精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
可以用电镀等方法代替,常用于金属的防锈和防腐.钢铁零件的发蓝可在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可在高温热空气及500℃以上的过热蒸气中进行，更常用的是在加有亚硝酸钠的浓苛性钠中加热。
发蓝时的溶液成分、反应温度和时间依钢铁基体的成分而定。
发蓝膜的成分为磁性氧化铁，厚度为0.5～1.5微米，颜色与材料成分和工艺条件有关，有灰黑、深黑、亮蓝等。
单独的发蓝膜抗腐蚀性较差，但经涂油涂蜡或涂清漆后，抗蚀性和抗摩擦性都有所改善。
发蓝时，工件的尺寸和光洁度对质量影响不大。
故常用於精密仪器、光学仪器、工具、硬度块等。
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”。
高强度钢材发蓝工艺流程
高强度钢材发蓝工艺流程那咱就开始聊聊高强度钢材发蓝的工艺流程吧。
一、啥是钢材发蓝。
钢材发蓝啊，这可算是钢材表面处理的一个小魔法呢。
就是在钢材表面弄上一层氧化膜，这层膜啊，可不光是为了好看，它能让钢材更耐腐蚀，就像给钢材穿上了一件小铠甲，保护它不受外界那些讨厌的腐蚀物质的欺负。
对于高强度钢材来说，这层发蓝的膜就更重要啦，毕竟高强度钢材一般都用在比较重要的地方，可不能轻易就被腐蚀坏了呀。
二、发蓝前的准备。
1. 钢材的清理。
这钢材啊，在发蓝之前得洗得干干净净的。
就像咱们人洗脸一样，不能带着脏东西就去化妆呀。
钢材表面要是有油污啊、铁锈啊之类的东西，那发蓝可就没法好好进行了。
得用专门的清洗剂，把那些油污和铁锈都除掉。
这个过程可得仔细呢，要是有一点没清理干净，就可能会影响发蓝的效果。
有时候工人师傅们还得拿着小刷子，一点一点地把那些顽固的污渍刷掉，可辛苦了呢。
2. 配置发蓝溶液。
发蓝溶液就像是发蓝的魔法药水一样。
一般是用氢氧化钠、亚硝酸钠这些东西配成的。
这个配比可不能马虎，就像做菜放盐放多放少都会影响味道一样，溶液里各种成分的比例不对，那发蓝出来的效果也会差很多。
工人师傅们得按照严格的配方来配置溶液，还得不停地搅拌，让各种成分都混合得好好的。
三、发蓝过程。
1. 浸泡钢材。
把清理好的高强度钢材小心翼翼地放进配好的发蓝溶液里。
这时候啊，就像是把钢材放进了一个神秘的魔法池里一样。
钢材要在溶液里泡上一段时间，这个时间的长短也很有讲究呢。
泡得太短，氧化膜可能没长好，不够厚，就不能很好地起到保护作用；泡得太长呢，又可能会出现一些其他的问题，比如说膜的质量可能会下降。
所以得时刻盯着，就像照顾小宝宝一样，得细心地把握好时间。
2. 温度控制。
在发蓝过程中，温度可是个关键因素。
就像我们人感觉舒服的温度是有个范围的，钢材发蓝的溶液温度也有一个合适的范围。
一般来说，温度得保持在一定的数值左右。
要是温度太高了，溶液可能会变得太活跃，钢材表面的膜可能会长得不均匀；要是温度太低了，那膜的生长速度就会很慢很慢。
钢铁制品表面的化学发蓝处理
钢铁制品外表的化学发蓝处理这是一个化学发蓝的处理方法，可以保护刀具外表不生锈，有兴趣的话，可以做一下试验：用品：烧杯、铁片(铁钉或缝衣针)。
氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸钠、盐酸、肥皂、锭子油、铁粉、硫酸铜。
原理：钢铁制品容易发生锈蚀。
发蓝是用化学方法，把钢铁制品放在热的氧化性溶液中煮沸一定时间，使钢铁制品外表形成一层致密的、由磁性氧化铁组成的黑色和蓝黑色的氧化膜，这层氧化膜具有较强的抗腐蚀能力。
操作：1.配制发蓝溶液先把30克氢氧化钠溶于30毫升水的烧杯中，再慢慢地参加9克亚硝酸钠和5克硝酸钠，使之溶解，再加水到50毫升。
然后再入一些纯洁的铁粉，并加热至沸，这时温度约可到达138～150℃。
2.钢铁制品外表的预处理把几枚缝衣针(或铁钉、铁片)外表上的油污、锈斑处理干净。
一般用10％的碱液在80℃浸10分钟取出，用清水洗涤即可除油，然后再用盐酸除锈。
3.发蓝把缝衣针(或铁钉、铁片)浸入煮沸的发蓝液中约半小时取出后，在外表上即有一层蓝黑色的氧化膜。
4.后处理把经过发蓝处理的缝衣针(或铁钉、铁片)，浸入冷水中漂洗，再浸入热水中漂洗，以洗去外表沾有的发蓝液。
取出后，浸入3～5％的热肥皂水中(80～90℃)5分钟左右，然后再用冷水和热水分别冲洗一次，最后浸在105～110℃的锭子油处理5～10分钟，取出后放置10分钟，使沾着的油液流净后再擦干外表即可。
经这样处理的钢铁制品外表呈蓝黑色而且均匀致密。
考前须知：1.在发蓝处理前，钢铁制品的外表一定要洗净。
2.如要检验发蓝是否有防护作用，可把经发蓝处理过的制品浸入2％硫酸铜溶液中，在室温下浸半分钟后取出，观察外表是否有红色的铜析出，如没有铜析出，那么发蓝有效。
所谓的烤蓝，根本不是热处理“烤〞出来的，而就是这样的化学处理过程，包括兵工厂的烤蓝也是这样，所以这应该就是正规的烤蓝工艺了。
2、因为这是一个氧化的过程，所以这个配方对参加高铬的不锈钢作用不大，因为参加铬的目的本来就是防止氧化。
钢铁发蓝处理实验报告
一、实验目的1. 了解钢铁发蓝处理的基本原理和方法。
2. 掌握钢铁发蓝处理过程中的关键步骤和注意事项。
3. 分析钢铁发蓝处理后的性能变化，验证处理效果。
二、实验原理钢铁发蓝处理是一种化学表面处理方法，通过在钢铁表面形成一层致密的氧化膜，达到防腐蚀、提高耐磨性等目的。
该处理方法主要利用氧化剂和苛性钠等化学药品在特定温度和时间内对钢铁进行氧化反应，使其表面形成一层蓝黑色氧化膜。
三、实验材料与设备1. 实验材料：铁片（或铁钉）、三脚架、石棉网、酒精灯、量筒、表面皿、烧杯、镊子、台天平、温度计、砂纸。
2. 化学药品：氢氧化钠、碳酸钠、水玻璃、稀硫酸、硝酸钠、亚硝酸钠、重铬酸钾溶液、机油。
四、实验步骤1. 除油处理：- 称取10g氢氧化钠，4g碳酸钠，1g水玻璃，加水100mL，配成除油液。
- 将铁片用砂纸磨光，然后置于盛有除油液的烧杯中，加热煮沸5-10分钟。
- 用镊子取出铁片，再用水洗净。
2. 除锈处理：- 取50g-60g氢氧化钠，10g硝酸钠，3g亚硝酸钠，加100mL水溶解配成发蓝液。
- 将表面去油污后的铁片浸入除锈液（15%稀硫酸）中加热（60-80℃）。
- 观察铁片表面锈迹去除情况，直至锈迹完全消失。
3. 发蓝处理：- 将除锈后的铁片浸入发蓝液中，加热至100℃左右，保持一段时间。
- 观察铁片表面颜色变化，直至形成蓝黑色氧化膜。
4. 涂油保护：- 将处理后的铁片取出，待其自然冷却至室温。
- 用机油对铁片表面进行涂油处理，以增强其抗腐蚀性能。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明，经过发蓝处理后的铁片表面形成了一层蓝黑色氧化膜，表面光滑，无锈迹。
2. 通过对比处理前后的铁片，发现发蓝处理后的铁片在抗腐蚀性能上有了明显提高。
在相同条件下，处理后的铁片腐蚀速度明显减慢。
3. 实验过程中，温度、时间等因素对发蓝处理效果有较大影响。
温度过高或时间过长，可能导致氧化膜厚度过大，影响铁片表面质量；温度过低或时间过短，则氧化膜厚度过小，防腐蚀性能不佳。
钢件表面发蓝(发黑)处理的工作原理及工艺流程、检验方法
钢材制品为了耐腐蚀而做发蓝处理(发黑处理)，参考上图，那么，为什么要做呢？发蓝处理(发黑处理)的工作原理是什么呢？工艺流程是什么？检验方法又是什么？此文比较详细具体的介绍。
一、发蓝(发黑)原理为了提高钢件的防锈能力，用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁(Fe3O4)。
这Fe3O4薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。
在高温下(约550℃)氧化成的Fe3O4呈天蓝色，帮称发蓝处理。
在低温下(约130℃)氧化成的Fe3O4呈暗黑色，帮称发黑处理。
在兵器工业上，常用的是发蓝处理；在工业生产上，常用的是发黑处理。
能否把铁氧化成致密、光滑的Fe3O4关键是选择好强的氧化剂。
强氧化剂是由氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠(NaNO2)、磷酸三钠(Na3PO4)组成。
发蓝时用它们的熔融液去处理工件；发黑是用它们的水溶液去处理工件。
常用的发黑溶液成分见表一。
表一此溶液的浓度是1.4g/cm3 ，沸点是130℃。
在此溶液的作用下，铁的氧化程是这样的：Fe→Ma2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4生产实践经验证明，要获得光亮、致密的Fe3O4膜层，氧化溶液中亚硝酸钠与氢氧化钠的比例，要保持在1：3～3.5之间。
二、发蓝(发黑)的操作过程：工件装夹→去油→清洗→酸洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。
(一)工件装夹要根据工件的形状、大小、设计专门的夹具或吊具。
目的是使工件之间留有足够的间隙，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。
(二)去油目的是除去工件表面的油污。
经过机架工后(发蓝、发黑是最后一道工序)，工件表面难免不留下油污，用防锈油作工序间防锈的更是这样。
任何油污，都会严重影响Fe3O4的生成，所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用的除油溶液配方，见表二。
表二将除油溶液加热到80～90℃，然后将工件浸入，浸入时间为30min左右，若油污较多，还得延长除油时间，以除油彻底为准。
(三)酸洗酸洗目的，是除去工件表面的铁锈。
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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＋H2O
6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O＝3Na2Fe2O4＋NH3＋7NaOH
Na2FeO2＋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。
(3)酸洗除锈：零件放入15～30％的HCl溶液里（含0.5～1％的甲醛缓蚀剂），浸泡5～
10 min，取出在流动清水中洗净残酸。
3．氧化发蓝处理
把预处理好的零件立即放进温度140℃左右的发蓝液里，之后会发现反应缓慢发生。
随着温度的升高，反应剧烈进行，当温度升至145℃以上时，零件表面就形成了黑色的氧化膜。
为了增加膜的厚度，氧化时间不应少于30 min。
在氧化过程中要经常活动零件，以使氧化膜均匀。
如果20 min后，工件仍不变色或颜色呈不连续状，说明油污未除净，需拿出重新预处理，或调整发蓝液成分。
4．发蓝后的处理
(1)冲洗。
工件从发蓝液中拿出后，应立即在流动清水里冲洗，把残留的碱性发蓝液冲净。
是否冲净可用0.1％酚酞酒精溶液的滤纸贴在工件表面上观察，如不显红色，说明残液已经冲净；若出现红色，需重新冲洗，必要时需用热水冲洗。
(2)皂化或钝化。
把冲净的工件放在浓度为20～30％的肥皂液里进行皂化处理，提高氧化
膜的抗蚀性。
皂化温度控制在80～90℃，时间2～4 min；或者用浓度为3～5％的K2Cr2O7溶液进行钝化处理，温度在90～95℃，时间约10 min。
工件皂化或钝化处理后，需立即在沸水中清洗并去掉残液，然后晾干或烘干。
(3)浸油。
为了提高膜的抗蚀力，填充孔隙，增强美观度，干燥后的工件应再浸入热油中
以形成一层薄油膜。
为了提高浸油效果，通常在油中加入5％的凡士林。
浸油温度以油沸为好，时间3～5 min。
上述整个过程归纳于表1。
5．氧化膜的质量检查
质量检查包括：氧化膜的外观色泽、致密性、抗蚀性和耐磨性，以及清洗质量和工件尺
寸。
氧化膜的色泽根据工件材料成分不同，可以是深蓝色、蓝黑色，若是铸铁工件和高合金工件可呈现棕黑色。
氧化膜致密性检查，是把未浸油的工件浸入3％的中性CuSO4溶液中1 min，以工件表面上不出现铜色斑点为合格（工件棱边除外）。
氧化膜抗蚀性检查，是把未皂化浸油的工件浸入约0.2％H2SO4溶液中2 min后，用水清洗，零件表面以保持氧化色不变为合格。
表1 钢铁零件发蓝处理工序过程
五、实验报告
1.简述实验的目的和原理；
2.实验结果和讨论；
3.回答如下问题：
(1)钢铁发蓝的原理是什么？
(2)简述钢铁发蓝处理的工艺过程。