钢铁常温发黑剂发黑中出现的一些常见问题
常温发黑实验报告
一、实验目的1. 了解常温发黑工艺的基本原理和方法。
2. 掌握常温发黑液的使用方法和注意事项。
3. 比较常温发黑与高温发黑工艺的优缺点。
4. 分析常温发黑工艺在钢铁表面的应用效果。
二、实验材料1. 实验设备：塑料槽、陶瓷槽、盆、搅拌器、计时器、温度计、超声波清洗机、干燥箱等。
2. 实验材料：中低碳钢、合金钢、常温发黑液、除油剂、除锈剂、脱水防锈油/水性封闭漆/防锈油等。
三、实验步骤1. 准备工作（1）将实验材料清洗干净，去除油污和锈迹。
（2）将清洗干净的工件放入超声波清洗机中，用除油剂清洗10分钟。
（3）用清水冲洗工件，去除除油剂残留。
2. 除锈（1）将清洗干净的工件放入除锈剂中，浸泡10分钟。
（2）用清水冲洗工件，去除除锈剂残留。
3. 常温发黑（1）将除锈干净的工件放入常温发黑液中，搅拌均匀。
（2）观察工件表面颜色变化，记录发黑时间。
（3）将工件取出，放入空气中氧化2分钟。
（4）用清水轻轻冲洗工件，去除表面残留物。
4. 干燥与防护（1）将冲洗干净的工件放入干燥箱中，干燥至表面无水渍。
（2）将干燥后的工件涂覆脱水防锈油/水性封闭漆/防锈油，提高工件防腐性能。
四、实验结果与分析1. 实验结果（1）常温发黑时间约为1-3分钟，比高温发黑工艺缩短40-80分钟。
（2）常温发黑液具有溶液稳定、发黑时间短、颜色均匀、防腐性能强等特点。
（3）常温发黑工艺对钢性无选择，含碳量不同和表面加工方式不同的工件均可进行发黑处理。
2. 实验分析（1）常温发黑工艺具有节能、高效、环保等优点，适用于大规模生产。
（2）常温发黑液发黑成本低，设备简单，操作方便，可降低生产成本。
（3）常温发黑工艺适用于多种钢材，具有良好的应用前景。
五、实验结论1. 常温发黑工艺具有节能、高效、环保等优点，是一种具有广阔应用前景的钢铁表面处理技术。
2. 常温发黑液具有溶液稳定、发黑时间短、颜色均匀、防腐性能强等特点，适用于多种钢材。
3. 常温发黑工艺在钢铁表面的应用效果良好，可提高工件防腐性能。
钢铁常温发黑剂
钢铁常温发黑剂目录作用与用途主要特点发黑成膜机理使用方法发黑工序发黑中常见的缺陷，其产生原因及排除方法编辑本段作用与用途钢铁常温发黑剂具有溶液稳定、发黑时间短色泽适宜、使用工艺方便简单，原材料充足、成本低等优点，特别是发黑膜层的附着力，抗腐蚀能力明显优于原产品。
它具有无污染、省能源、无钢型选择性等特点。
为解决长期存在的碱性高温发黑污染大、耗能高，选择钢性等问题开辟了新的途径，为各厂家钢铁制品发黑处理提供了理想的先进工艺。
本产品广泛用于机械零件、标准件、工艺产品、弹簧等工业部门的钢铁零部件表面发黑装饰及防护处理。
编辑本段主要特点主要特点：(颜色黑，附着力好，防腐性高，做工时间短)1、节约能源。
发黑完全不需用电，同碱性高温发黑比，节电100%。
2、提高工效。
碱性发黑需40-80分钟，本发黑剂只需1-5分钟。
3、发黑成本低。
设备简单、只需塑料、陶瓷槽、盆即可，而且操作容易。
4、工艺适应性强。
对钢性无选择，含碳量不同和表面加状态不同的钢铁零件均能获得整体表面颜色的一致效果，而且发黑后的工件，既可脱水油封闭；又可热浸油封闭。
5. 附着力牢固、防腐性强、发黑后工件表面稳定，室内环境可有效防锈达2年。
6. 不会影响工件尺寸，黑膜层仅为1.3微米至3微米之间的厚度。
不须外协加工，节省来回运输交通、货物装卸等时间及金钱，或因此而引起的工件碰伤和时间上不必要的延误。
编辑本段发黑成膜机理常温发黑机理目前尚无统一意见，由于发黑膜很薄（通常不超过3μm），用X光衍射仪和电镜扫描分析，常温发黑膜成分不是如碱性发黑膜Fe3O4,而是成分较为复杂的膜层，也难以作出准确的判断〃主要技术指标：发黑剂为液体呈蓝色，无机械杂质、无臭、不燃、不爆、不腐蚀，运输安全。
PH值：2-2.5密度：1.04水不溶物：<1%。
性能指标：参照兵器工业部颁布的标准WJ535-82《钢铁零件碱性化学氧化技术条件》经发黑后零件检测结果：1、用3%硫酸铜点滴实验、变色时间（15-20℃）不低于32秒。
铸铁发黑中常见的缺陷,其产生原因及排除方法
发黑中常见的缺陷，其产生原因及排除方法：
一发黑膜层不均匀
产生原因1、工件去油不干净2、清洗不彻底3、工件重叠在一起
排除方法1、加强去油，加大水冲洗。
2、去油后用热水洗再用冷水冲3、抖动工件，从夹具上考虑。
二零件表面疏松，结合力不牢固
产生原因1、发黑时间过长或过短。
2、零件表面有残余物
排除方法1、严格工艺适当控制时间2、加强发黑的前处理
三发黑膜色浅
产生原因1、发黑时间太短2、成分不足
排除方法1、延长发黑时间2、调整或更换溶液
四光泽性差，有锈斑
产生原因1、脱水油中水分太多2、零件脱水时间短
排除方法1、排除水分，检查脱水油或更换2、延长脱水时间
五牢固性比碱性发蓝差
产生原因1、发黑尚未作用完全2、零件的氧化层未除尽排除方法1、发黑后放置一天再使用2、加强发黑前的处理
六工件有花斑未涂油的工件可用水冲洗后补发0.5-1分钟
七不合格品返修可用10%的稀硝酸除发黑膜后重新发黑其它说明：1、发黑件膜层附着力随存放时间的延长而增加，时间越长附着力越佳。
发黑的零件用脱水防锈油封闭后，最好存放一天后再使用。
2、本品为浓缩液，每公斤浓缩液可发黑钢铁30-100公斤（表面积为3-4平方米左右）3、本发黑剂不仅适用于零件浸泡发黑，也适用于大型零件涂刷喷涂和补黑。
4、本溶剂发黑过程中，有少量沉淀产生，不影响发黑质量。
（注意：工作液不用时，需清除沉淀）5、25公斤PE塑桶包装溶液贮存于阴暗处，防止日晒、高温及防冻保存期不超过一年。
钢铁常温发黑工艺存在问题及对策研究
关 键 词 ：钢 铁 发 黑 常 温
文献标 识码 ：Ａ Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． １ ３ ７ ２ ６ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ １ － ２ ７ ０ ６ ／ ｔ ｑ ． ２ ０ １ ５ ． １ ０ ． ０ ５ ７ ． ０ ４ 中图分类号 ：Ｔ Ｆ ４
（ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ １ ３ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｃｕ Ｓ Ｏ４ ＋ Ｆ ｅ ＝ Ｆ ｅ Ｓ Ｏ４ ＋ Ｃ ｕ ｌ
ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｎ ｉ ｇ ｒ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ， ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｂ ｏ ｖ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｍｅ ｕ ｐ ｗｉ ｔ ｈ ．
ｅ…
ｅ Ｅ
豳
钢铁 常温发黑 工艺存在 问题及对 策研 究
魏 帅 李祥松
（ 沈 阳 工 程 学院 机 械 学 院 ，辽 宁 沈 阳 １ １ ０ １ ３ ６ ）
摘 要 ：为 了解 决生产 中钢铁 常温 发黑处理 后 ，普遍存在 的 附着力差 、发黑膜层不 均 匀、颜 色不正 、工件 生锈 等缺 陷。 系统 的介 绍 了钢铁 常温 发黑工 艺及 其生产要 点 ，讨论 了常温发 黑工 艺
钢铁发黑
钢铁常温发黑工艺摘要钢铁常温发黑工艺由于其独特的优点而得到了广泛应用。
详细介绍了钢铁常温发黑的原理、配方、工艺过程及常见故障的排除。
关键词：钢铁发黑常温Blackening of Iron and Steel at Room Temperature SHANG ShudingSHANG shudingAbstract rocesses of blackening of iron and steel at room temperature have been extensively used for their peculiar advantages. The fundamental of blackening process as well as its formula, procedure and trouble－shooting cases was describedin detail.Keywords:iron and steel, blackening, room temperature1 前言钢铁常温发黑工艺由于其独特的优点而得到了广泛的应用。
国内已有40多个厂家推出了商品常温发黑剂，关于此方面的论文也是竞相刊发。
这无疑促进了该工艺的推广应用。
但由于技术保密原因，各厂家在具体应用时，由于不了解配方，而不能加以调试，从而造成了一定的困难。
本文试图在配方方面加以介绍，使人们对该工艺有更深层次的了解，从而更好地熟悉和应用该工艺，提高经济效益。
2 钢铁常温发黑的原理钢铁常温发黑的原理比较复杂，涉及许多氧化还原反应和原电池反应。
从理论上分析，可能有如下反应发生：Fe+Cu2＋→Fe2＋＋Cu3Fe+SeO32-＋6H＋→3Fe2＋＋Se2-＋3H2O4Fe2＋＋O2＋4H＋→4Fe3＋＋2H2OCu2＋＋Se2-→CuSe(黑)Fe2＋＋Se2-→FeSe(黑)2Fe3＋＋3SeO2-3→Fe2（SeO3）2(黑)3Cu+2SeO2-3＋6H＋→2CuSe+Cu2＋＋3H2O由FeSe、CuSe、Fe2（SO4）3参与成膜，形成常温发黑层。
钢铁的发黑处理及常见问题分析全解
能产生大量的气泡，使发黑液进一步翻动，迫使污物不吸附在零件 的表面，有利于氧化膜的均匀形成。另一种说法是：由于磷酸三钠 与零件表面污物起作用，生成一种比较轻的物质，漂浮在槽液的表 面，然后使零件表面清洁，有利于氧化膜的不断增厚。
根据这个理论，钢上的Fe3O4晶体转化膜是这个氧化物的过饱和溶液 中结晶析出的，并附着在工件表面上而得到的。它的结构与厚度取 决于金属-溶液界面液相区的磁性氧化铁溶液的过饱和。
这个理论没有考虑到对钢的化学氧化机理有着重大影响的某些 方面： 氧的同①时Fe它(O在H)瞬2或时H间Fe便O2-转在化有为氧氢的氧存化在铁下（十或分铁不酸稳盐定），。与强烈地吸附
碳 0.7%C以上 素 0.4~0.7%C 钢 0.1~0.4%C
合金钢
高速钢
135~138 138~142 140~145 140~145 135~138
15~20 20~40 35~60 50~60 30~40
五、发黑处理过程
? 发黑处理一般可分为三个阶段：氧化处理前的准备阶段；氧化处 理阶段；氧化处理后的辅助加工阶段。
2、NaNO3、NaNO2的作用
NaNO3 NaNO3与NaNO2在发黑液中主要是起氧化作用，与碱及铁离子相作用，生 成氧化膜。
NaNO3作氧化剂时，可得到深黑色的膜层，但光泽性稍差。
NaNO2作氧化剂时，可得到蓝黑色膜层，光泽性较好。目前生产中采用NaNO2作 为氧化剂。
3、磷酸三钠的作用 发黑溶液中一般只要有氢氧化钠、亚硝酸钠两种介质就能形成
?
具体的工艺流程是：碱性化学除油→热水洗→流动冷水洗→酸
常温发黑的使用技巧
常温发黑的使用技巧常温发黑是近年来推广普及的表面处理新技术。
由于它的诸多优点，一问世即受到人们的关注。
它使用简单、不须加温（室温使用）、工作效率高、无三废排放、可有效地改善工作条件，经济实用、不需专用设备、特别适用于小批、零星工件的发黑处理。
因此深受广大用户的欢迎。
常温发黑也称‘常温发蓝’这是人们习惯上的称呼，处理后的工件为正黑色。
正确使用药液处理的工件油黑发亮，药膜坚固，摩擦不掉，长期不锈。
达到令人满意的效果。
常温发黑液使用中最关键的环节是工件的预先清洗，工件在发黑前必须用除油清洗剂进行除油清洗，注意清洗液表面漂浮的油膜不要在工件取出时再次污染工件。
然后用浓度不低于15％的盐酸除锈，（无须转化工艺的工件看似无锈也应在盐酸中进行表面‘活化’）不能草率了事。
否则会影响发黑效果。
发黑过程中经常出现的问题大致有以下几种：1、花斑现象；2、膜层不牢；3、‘变色’问题；4、药液失效快。
为了使大家对此新工艺有较多了解，使这一简便易行的新工艺迅速普及。
现就凤凰化学有限公司生产的常温发黑液的使用技巧加以介绍。
该常温发黑液由一种液体与水配合而成，溶液呈弱酸性。
正确使用可使工件表面形成坚固的黑色氧化膜，其坚固程度可与传统的‘煮黑’工艺相媲美。
一、避免出现花斑现象：在常温发黑中较常遇到的问题就是工件表面在发黑后颜色不匀，严重的甚至有明显的花斑现象。
此现象主要是由以下几种原因造成的：1.工件表面预处理不好，没有彻底清洗干净，有残留的油渍或锈斑。
解决此现象的办法是：u在发黑前对工件进行彻底的除油清洗，并注意避免二次污染，不要带油污手套拿取清洗后的工件。
u用盐酸清除工件表面的锈迹和氧化层，使表面活化，在水洗后立即进行发黑处理。
（建议用15％以上浓度的盐酸水溶液清洗工件，市售工业盐酸浓度一般为30％左右）2.在发黑过程中工件紧压在一起，妨碍了药液与工件表面的均匀接触，也易造成花斑现象。
解决此问题的办法是：尽量使工件表面都能均匀接触药液。
常温发黑液 WR-105X
钢铁常温快速发黑液WR-105X钢铁常温快速发黑液WR-105X是我公司技术人员开发的新一代常温发黑液，本产品技术先进，性能优良，具有国内领先水平。
传统常温发黑液的最大弱点在于它的低附着力、低腐蚀性和低稳定性。
本产品很好的解决了这些问题，其各项指标明显优于传统发黑液。
一、产品特点：1、钢铁常温快速发黑液WR-105X同碱性发黑液比，本品不需高温加热，大大节约了能源。
2、经济效益好，每公斤本产品可以处理50—200公斤左右钢铁工件，处理成本仅为碱性发黑液的50%左右；3、所需设备简单，操作方便，既适合小规模工件处理也可用于大规模自动流程；4、提高功效。
高温碱性发黑液需30—90分钟，本产品只要2—8分钟；5、环境效益好。
无任何废气排出，处理液排放亦未超标，极大的改善了工作条件；6、成膜质量好。
膜层细密，色泽优良，耐蚀性强，附着力好；7、由于本产品不需要高温操作，不使用烧碱，亚硝酸盐和易燃易爆物质，安全可靠。
二、应用范围：凡是能用高温氧化处理的钢铁工件均可用本工艺代替，如：五金、手工工具、标准件、紧固件、机械零件、链条、弹簧、齿轮等，也可以用于一些高温发黑工艺难以处理的钢材，如：硅钢等，本工艺还可以用于传统常温发黑液难以处理的钢材，如：冷轧钢板等，有的情况下可用本产品代替磷化处理和电镀工艺，从而达到高效节能、低污染的目的，本产品也适用于大型零件涂刷发黑或补黑。
三、主要技术指标：四、工艺流程和使用方法：1、工艺流程2、使用说明（1）、工作液的配置：工作液按照1：3—5配制使用。
（2）、除油可用除油清洗剂等清洗，除油必须干净，否则膜层容易发花。
（3）、发黑时将清洗后的工件浸泡入发黑液中，间隙翻动1—2次，浸泡2—10分钟后取出，用自来水冲洗或漂洗，冲洗漂洗之前在空气中停放1—2分钟效果更佳。
四、发黑中常见缺陷、其产生原因及排除方法五、包装、存放及有效期：存放：存放在阴凉干燥处；包装：25KG/桶，塑料桶。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一。
光泽性差，有锈斑
产生原因1、脱水油中水分太多 2、零件脱水时间短
排除方法1、排除水分，检查脱水油或更换 2、延长脱水时间
二。
牢固性比碱性发蓝差
产生原因 1、发黑尚未作用完全 2、零件的氧化层未除尽
排除方法 1、发黑后放置一天再使用 2、加强发黑前的处理
三。
工件有花斑未涂油的工件可用水冲洗后补发0.5-1分钟
四。
不合格品返修可用10%的稀硝酸除发黑膜后重新发黑
五。
发黑膜层不均匀
产生原因1、工件去油不干净 2、清洗不彻底 3、工件重叠在一起
排除方法 1、加强去油，加大水冲洗。
2、去油后用热水洗再用冷水冲 3、抖动工件，从夹具上考虑。
六。
零件表面疏松，结合力不牢固
产生原因 1、发黑时间过长或过短。
2、零件表面有残余物
排除方法 1、严格工艺适当控制时间 2、加强发黑的前处理
七。
发黑膜色浅
产生原因 1、发黑时间太短 2、成分不足
排除方法 1、延长发黑时间 2、调整或更换溶液
常温发黑液如何保管
工厂产品如何降低成本是大家共同关心的问题。
如果药液处理的工件太少，必然会造成产品成本提高。
而合理使用药液则可大大提高药液使用寿命。
药液失效快的主要原因有以下几点：
1.药液使用不当。
少量的工件却配制了大量的药液。
使用过的药液即使不在使用，发黑时留在药液中的铁元素也会继续和药液反应，消耗药液的有效成分，降低药液的使用寿命。
最好按工件的多少配制适量的药液，配好的药液不要长时间存放，要及时使用。
最好是随用随配。
发黑件最好是集中处理。
不要用用停停，间隔中断。
一次性使用会效果更好。
2.工件清洗后将过多的水份带入药液，致使药液稀释。
解决的办法是：水洗后的工件尽量先沥净滴水后再放入发黑液中处理。
3.药液存放不当：常温发黑液的原液怕强光照射，如长时间放置在光线较强的地方，药液会变色，其有效成分会降低。
也不可在低温中冷冻。
保存发黑液时应放在阴暗处。
避免强光直射和高温、冷冻。
4.药液使用不当：发黑时工件在药液中放置时间过长，造成药液过度反应，不必要的消耗了药液的有效成
分，致使药效缩短。
解决的办法是：注意发黑过程，在工件黑度基本达到要求时及时中止发黑。
5.将碱性清洗剂带入发黑液中也会降低药液功效。
由于发黑液是酸性，带入的碱性物质会中和药液的有效成分，影响药液的效果。
6.发黑过程中，有效成分会逐步消耗。
通过直接添加发黑剂调整槽液浓度可以节约发黑成本。
常温发黑剂可通过检查槽液PH值检测来调整槽液浓度，尽量节约公司成本
信常温发黑中常见缺陷的产生原因及排除方法
钢铁常温发黑工艺流程表。