金属表面发黑处理技术
金属表面氧化发黑和磷化发黑处理的区别

⾦属表⾯氧化发⿊和磷化发⿊处理的区别发⿊:通常将⾦属⼯件浸⼊强氧化性的化学溶液中(氢氧化钠及亚硝酸钠⽔溶液),经⼀定
时间使表⾯⽣成⼀层美观、较致密且具有防锈作⽤的⿊⾊氧化铁薄膜。
磷化:⾦属⼯件(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。
发⿊的⽤途是为了防锈。
发⿊处理⽬的:发⿊⽣成的致密氧化膜对⾦属表⾯起防锈作⽤;增
加⾦属表⾯的美观及光泽;消除淬⽕过程中的内应⼒。
磷化⽤途主要⽤于耐蚀防护和油漆⽤底膜。
磷化的⽬的主要是:给基体⾦属表⾯提供保护,在⼀定程度上防⽌⾦属表⾯被腐蚀;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作⽤。
发⿊和磷化的区别在⼯艺和药剂选择差异很⼤,发⿊主要⽤氢氧化钠和亚硝酸钠在147~152℃煮制成。
其碱性较强。
磷化主要成分就是磷酸及主盐,如:锌,钙,锰等。
温度5-95度不等。
磷化耐蚀性要⽐发⿊好许多。
发⿊磷化。
表面发黑处理工艺

表面发黑处理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。
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。
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。
激光机氧化发黑原理

激光机氧化发黑原理激光机氧化发黑原理是指利用激光机对金属材料进行加工,使其表面发生氧化反应而出现黑色的效果。
这种加工技术广泛应用于珠宝、手表、手机等金属制品的处理中,不仅可以增加其美观度,还可以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
激光机氧化发黑原理可以简单概括为以下几个步骤:激光照射、吸附和氧化反应。
首先,激光照射是激光机氧化发黑的关键步骤。
激光机通过发出高能量、高密度的激光束,将激光能量集中在金属表面的一个小区域上。
在激光束的照射下,金属表面会出现局部熔化的现象,使得金属表面变得平整。
接下来,吸附是指在激光照射过程中,金属表面与周围空气中的氧气发生反应,形成氧化物。
这是由于金属表面在高温下容易与氧气发生化学反应,形成金属氧化物。
在激光照射下,金属表面会形成一层氧化物薄膜,使金属表面发生氧化反应。
最后,氧化反应是激光机氧化发黑的核心过程。
在激光照射下,金属表面形成的氧化物薄膜会和金属基体发生反应,使金属表面发生氧化反应,并逐渐变黑。
这是由于氧化物薄膜的黑色使金属表面变黑。
同时,氧化反应还可以提高金属表面的耐磨性和耐腐蚀性。
总的来说,激光机氧化发黑原理是通过激光照射、吸附和氧化反应将金属表面发黑。
激光机通过高能量的激光束照射金属表面,使金属表面发生局部熔化。
在熔化的金属表面与周围空气中的氧气发生化学反应后,金属表面形成一层氧化物薄膜。
通过氧化反应,金属表面逐渐变黑,并提高了金属表面的耐磨性和耐腐蚀性。
激光机氧化发黑技术在金属制品的加工中有着广泛应用。
例如,在珠宝加工中,激光机氧化发黑技术可以使得金属表面呈现出贵重金属的质感,增加了珠宝的美观度。
在手表的加工中,激光机氧化发黑技术可以减少表壳的亮度,防止反光,使手表更加耐磨。
在手机的加工中,激光机氧化发黑技术可以提高手机的耐腐蚀性,防止金属表面氧化和生锈。
总之,激光机氧化发黑原理是通过激光照射、吸附和氧化反应将金属表面发黑的过程。
这种技术在金属制品的加工中有着广泛应用,可以改善金属表面的美观度,增加其耐磨性和耐腐蚀性。
铝合金氧化发黑处理

铝合金氧化发黑处理铝合金是一种广泛应用于工业和民用领域的金属材料。
它具有轻质、耐腐蚀、导电性好等优点,因此被广泛应用于航空、航天、建筑、汽车等领域。
然而,铝合金表面容易受到氧化、腐蚀等影响,导致表面出现发黑、生锈等问题。
为了解决这个问题,铝合金表面需要进行氧化发黑处理。
一、铝合金氧化发黑处理的原理铝合金氧化发黑处理是通过化学反应使铝合金表面形成一层氧化膜,从而防止铝合金表面受到氧化、腐蚀等影响。
氧化膜的形成是通过电化学反应来实现的。
在铝合金表面形成氧化膜的过程中,需要一定的氧化剂和酸性环境。
氧化剂可以是硫酸铜、硫酸铬等,酸性环境可以是硫酸、氢氟酸等。
在酸性环境中,氧化剂与铝合金表面发生化学反应,从而形成氧化膜。
二、铝合金氧化发黑处理的方法1、硫酸铜氧化法硫酸铜氧化法是一种常用的铝合金氧化发黑处理方法。
该方法的原理是在硫酸铜溶液中将铝合金表面氧化成黑色氧化膜。
具体操作步骤如下:(1)将铝合金表面清洗干净,去除表面的油污和灰尘。
(2)将铝合金放入硫酸铜溶液中,溶液中的浓度一般为50%。
(3)在溶液中加入一定量的氯离子,加速氧化反应的进行。
(4)将铝合金在溶液中搅拌,使其表面均匀氧化。
(5)将铝合金从溶液中取出,清洗干净。
2、硫酸铬氧化法硫酸铬氧化法是一种常用的铝合金氧化发黑处理方法。
该方法的原理是在硫酸铬溶液中将铝合金表面氧化成黑色氧化膜。
具体操作步骤如下:(1)将铝合金表面清洗干净,去除表面的油污和灰尘。
(2)将铝合金放入硫酸铬溶液中,溶液中的浓度一般为10%。
(3)在溶液中加入一定量的硫酸,加速氧化反应的进行。
(4)将铝合金在溶液中搅拌,使其表面均匀氧化。
(5)将铝合金从溶液中取出,清洗干净。
3、电化学氧化法电化学氧化法是一种常用的铝合金氧化发黑处理方法。
该方法的原理是在电解液中通过电化学反应将铝合金表面氧化成黑色氧化膜。
具体操作步骤如下:(1)将铝合金表面清洗干净,去除表面的油污和灰尘。
(2)将铝合金放入电解液中,电解液中的浓度一般为10%。
不锈钢304表面发黑处理工艺流程

不锈钢304表面发黑处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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五金发黑处理方法
五金发黑处理方法
当我们的五金制品(如铁锈、黄铜、铜制品等)发生发黑的情况时,我们可以
采取以下方法进行处理:
1. 使用酸性清洁剂:可以选择柠檬汁、白醋或者柠檬酸溶液等酸性清洁剂。
将
清洁剂均匀涂抹在五金表面,并用干净的布擦拭,然后用清水冲洗干净。
这种方法适用于较轻微的发黑情况。
2. 使用去锈剂:市场上有很多去锈剂供选择,你可以选择合适的去锈剂来清洁
五金表面。
按照说明书的指示使用去锈剂,将其涂抹在五金表面,然后用刷子擦拭,最后用清水冲洗干净。
3. 使用研磨工具:如果五金表面的发黑较为严重,可以使用研磨工具(如砂纸
或钢丝刷)进行研磨。
先将五金表面浸泡在肥皂水中,然后用研磨工具慢慢磨去发黑的部分,直到五金恢复光亮。
使用完后,用清水冲洗干净并擦干。
4. 使用防锈涂层:当五金表面已经恢复光亮后,可以考虑给五金表面添加一层
防锈涂层。
这可以防止五金再次发黑。
你可以选择金属保护喷漆或者另一种专用防锈涂层,根据说明使用,并确保涂层均匀涂抹在五金表面。
5. 做好日常保养:为了避免五金发生发黑问题,我们应该做好日常保养。
使用
干净的布或海绵定期清洁五金表面,并用干净的布擦干。
避免使用带有酸性或腐蚀性的清洁剂,以免对五金表面造成损害。
这些方法可以帮助我们处理五金发黑的问题。
根据五金表面发黑的程度,我们
可以选择适当的方法进行清洁和保养,以保持五金的光亮和美观。
记住,经常性的保养和防护是避免五金发黑的最佳办法。
金属表面发黑作用
金属表面发黑作用
金属表面发黑是一种常见的表面处理方法,通常用于提高金属的耐腐蚀性和美观度。
发黑剂是一种化学处理剂,通过在金属表面形成一层氧化膜来达到表面处理的目的。
以下是金属表面发黑作用的一些操作:
1、预处理:在进行发黑处理前,需要对金属表面进行预处理,包括清洗、除锈、去油等步骤,以确保表面干净、无杂质。
2、涂抹发黑剂:将金属表面涂抹上发黑剂,涂抹时要均匀,确保所有表面都覆盖上发黑剂。
3、反应时间:涂抹好发黑剂后,需要等待一定时间让发黑剂与金属表面发生反应,形成氧化膜。
时间的长短取决于具体的发黑剂和金属材料。
4、清洗:在反应时间结束后,需要将金属表面的发黑剂清洗干净,以去除多余的发黑剂和残留物。
5、干燥:清洗完成后,需要将金属表面擦干,以避免水分的残留影响氧化膜的质量。
通过以上操作,金属表面发黑处理可以有效地提高金属的耐腐蚀性和美观度。
同时,需要注意选择合适的发黑剂和处理方法,以避免对金属表面造成损害或不良影响。
铝合金氧化发黑处理
铝合金氧化发黑处理铝合金是一种常见的金属材料,在我们的日常生活中广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
然而,由于氧化作用,铝合金表面易出现氧化层,降低了其美观性和耐腐蚀性。
为了解决这一问题,人们发明了铝合金氧化发黑处理技术,使铝合金表面变得更加美观和耐用。
一、铝合金氧化发黑处理的原理铝合金氧化发黑处理的原理是利用铝合金表面的氧化层,在一定的化学反应条件下进行加速氧化,从而形成一层致密的黑色氧化膜。
这层氧化膜具有较好的耐腐蚀性和耐磨性,可以有效地保护铝合金表面,同时也为美化铝合金表面提供了一种新的选择。
二、铝合金氧化发黑处理的工艺流程铝合金氧化发黑处理的工艺流程主要包括清洗、酸洗、氧化、封孔等步骤。
具体步骤如下:1、清洗首先,需要对铝合金表面进行清洗,以去除表面的污垢和油脂,保证后续处理的顺利进行。
清洗方法可以采用机械清洗或者化学清洗。
2、酸洗清洗后,需要对铝合金表面进行酸洗处理。
酸洗可以去除表面的氧化层和氢氧化物,为后续的氧化处理提供条件。
酸洗一般采用稀硫酸或者稀盐酸。
3、氧化酸洗后,需要对铝合金表面进行氧化处理。
氧化处理是铝合金氧化发黑处理的关键步骤,也是铝合金表面形成黑色氧化膜的过程。
氧化处理可以采用电化学氧化或者化学氧化。
4、封孔氧化处理完成后,需要对铝合金表面进行封孔处理。
封孔可以填充氧化膜内部的孔隙,增加氧化膜的致密性和耐腐蚀性。
封孔一般采用热水封孔或者化学封孔。
三、铝合金氧化发黑处理的应用铝合金氧化发黑处理技术具有广泛的应用前景。
其主要应用领域包括建筑、汽车、电子、家居等领域。
在建筑领域,铝合金氧化发黑处理可以用于建筑幕墙、阳台、门窗等装饰材料的表面处理,增加其美观性和耐腐蚀性;在汽车领域,铝合金氧化发黑处理可以用于汽车车身、轮毂等部件的表面处理,提高其耐磨性和抗腐蚀性;在电子领域,铝合金氧化发黑处理可以用于手机、电脑等电子产品的外壳表面处理,增加其美观性和耐磨性;在家居领域,铝合金氧化发黑处理可以用于家具、灯具等家居产品的表面处理,提高其美观性和耐腐蚀性。
不锈钢表面发黑处理
不锈钢表面发黑处理不锈钢是一种常见的金属材料,具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化等优点,被广泛应用于建筑、机械、化工等领域。
但在某些情况下,不锈钢表面会出现发黑的现象,影响美观度和使用寿命。
本文将介绍不锈钢表面发黑的原因和处理方法。
一、不锈钢表面发黑的原因1. 氧化:不锈钢表面长时间暴露在空气中,会与氧气发生反应,产生氧化物,导致表面发黑。
氧化还会使表面变得粗糙,影响美观度。
2. 沉积物:不锈钢表面沾染了杂质、污垢等沉积物,会导致表面变黑。
这些沉积物可能来自于使用环境、生产过程等。
3. 酸性环境:不锈钢表面长时间暴露在酸性环境中,会导致表面发黑。
酸性环境会腐蚀不锈钢表面,产生氧化物和其他化合物,使表面变黑。
4. 高温:不锈钢表面长时间暴露在高温环境中,会导致表面发黑。
高温会使不锈钢表面氧化,产生黑色氧化物。
二、不锈钢表面发黑的处理方法1. 清洗:清洗不锈钢表面是去除沉积物和污垢的有效方法。
可以使用专用的清洗剂或用水和肥皂清洗。
清洗时应避免使用金属刷和磨料,以免划伤不锈钢表面。
2. 抛光:抛光可以使不锈钢表面变得光滑,减少沉积物的附着。
抛光可以使用机械抛光或化学抛光。
机械抛光使用研磨机和研磨轮进行,化学抛光使用酸性或碱性溶液进行。
3. 防腐涂层:涂上防腐涂层可以保护不锈钢表面不被氧化和腐蚀。
防腐涂层可以使用油漆、喷涂、电泳等方式进行。
4. 氧化处理:氧化处理可以使不锈钢表面形成一层氧化膜,保护表面不被氧化和腐蚀。
氧化处理可以使用化学氧化、电化学氧化等方式进行。
5. 酸洗:酸洗可以去除不锈钢表面的氧化物和其他化合物,使表面变得光滑。
酸洗可以使用硫酸、盐酸等酸性溶液进行。
6. 高温处理:高温处理可以使不锈钢表面形成一层黑色氧化物,保护表面不被氧化和腐蚀。
高温处理可以使用热处理、火焰喷涂等方式进行。
三、不锈钢表面发黑的预防方法1. 定期清洗:定期清洗不锈钢表面可以去除沉积物和污垢,防止表面变黑。
2. 避免酸性环境:避免不锈钢表面长时间暴露在酸性环境中,可以减少表面发黑的可能性。
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金属表面发黑处理技术
常温发黑处理工艺
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10-12min;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:
金属材料发黑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。
金属中含碳量%工作温度(℃
(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。
?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。
1前言
钢铁常温发黑具有节能、高效、设备简单、操作方便和基本无环境污染等特点。
从小件到面积较大、形状复杂、不同钢种的工件均可应用。
但由于前处理难,各类发黑剂都存在不同弊病,该项技术推广很不平衡。
笔者结合多年生产实践,谈谈生产应用中的工艺控制和改进措施,供同行参考。
2工艺控制和改进措施
2.1工艺流程
一般为化学除油→热水洗→清水洗→强腐蚀→二次清水洗→化学除油→热水洗→清水洗→弱腐蚀→二次清水洗→常温发黑→二次清水洗→浸脱水油→送验。
2.2前处理
钢铁常温发黑前处理主要是除油和除锈,一般采用化学除油、盐酸腐蚀,也有应用湿法喷砂的[1]。
具体工艺笔者以前做过详细介绍[2]。
常温发黑液呈酸性,发黑前工件表面要求全润水,才能有效地保证黑膜的牢固度,否则再好的发黑剂也不能出合格产品。
多年实践证明,无论是单独用除油剂,还是低浓度三大碱添加除油剂的除油槽,都要在50℃左右加热,以加快除油速度。
操作时如果采用短时间(3~5min)除油、除锈交叉作业,工效明显提高。
2.3常温发黑
钢铁常温发黑剂自80年代中期国内开发以来,市场商品逐渐增多。
生产应用效果大体都是膜的结合力不如高温发黑的,溶液稳定差等[3]。
HH902钢铁常温发黑剂在这两方面有较大突破。
笔者所在厂几年生产实践证实,膜的牢固度无需等待24h的后效,就能获得结合力良好的黑色膜层,完全可同高温发黑媲美。
溶液稳定性方面,工作液产生白色沉淀少,也不易影响膜层质量,不需经常调整;母液存放两年以上无沉淀,效果不变。
ZT发黑剂将丙烯酸类涂料添加在发黑剂内,两工序合二为一,简化生产。
膜的结合力、耐蚀性良
好,只是黑膜黑度偏淡蓝颜色。
溶液维护与调整常温发黑时,钢铁表面活化产生Fe2+,过量Fe2+与Se2-反应生成白色沉淀;在氧化剂存在的条件下,Fe2+氧化为Fe3+反应也生成沉淀,均无谓消耗溶液内Se2-,缩短使用寿命,生产中应采取如下措施:
(1)生产线设计发黑槽前两只清水槽要用硬塑板或钢板槽内衬软塑料板制作,以防铁槽生锈污染清水,在生产中将Fe2+带入发黑槽。
(2)发黑用器皿小批量生产用塑料篮,批量生产用钛篮、钛框、钛滚桶等,杜绝发黑时产生Fe2+和消耗发黑剂。
钛器皿虽一次性投入资金较多,但耐酸碱,又与发黑剂不起反应,使用寿命10年以上,综合计算还显着降低生产成本。
(3)发黑槽加盖停工时将溶液用塑料盖盖严,防止空气中氧气入内,减慢Fe3+生成速度而减少沉淀物的形成。
定期用精密试纸检查溶液pH值,高于2.6以上就要加以调整。
比较简单的办法是,先将溶液自然沉淀过滤,补加母液使工作液恢复到pH2.4范围即可继续发黑。
如果不是批量生产,发黑液配制以每批零件量计算,一次性发黑药液用完为原则,这样不但保证黑膜均匀,结合力好,还能避免由于溶液存放时自我消耗。
2.4后处理
(1)常规技术要求改用脱水油封闭。
(2)膜层耐蚀性要求较高,可加钝化处理,再浸脱水油。
(3)耐蚀性、耐磨性要求都高于常规发黑膜层标准,发黑后浸丙烯酸酯乳液固化剂,略自然干燥后浸脱水油。
(4)膜层要求耐温400℃的不油封,可浸强力封闭剂,表面光亮度好、硬度高。
生产中为了降低生产成本,可根据发黑件的表面技术要求,尽量采用简单的后处理工艺。
2.5生产中注意要点
(1)前处理必须达到工件全润水,不允许有残留油污、锈点和氧化皮等。
(2)发黑前用清水洗时,要严格清洗掉工件内外盐酸液,否则易产生沉淀。
(3)新配槽液常温发黑时间控制为2~3min,老槽液可延长至5~10min。
一般视工件黑灰色出槽为佳(随时间延长转为黑色),出槽时黑色,膜层较疏松,结合力不理想。
(4)有机膜的封闭应选用水溶性丙烯酸酯乳液,发黑后清洗干净可直接浸涂,工艺较简单。
溶液配制按说明,乳液与水一定要搅拌均匀,调整至工件膜层无流痕,方可投入生产。
(5)浸脱水油要摆脱传统浸油习惯(入槽略浸一下就出槽),封闭有一个先脱水并使油相浸润工件的过程,时间控制在3~8min。
3生产成本
就所在厂批量生产用HH902发黑剂,几年来做了详细统计结果表明,配槽费加设备投资,常温发黑低于高温发黑。
日生产费用常温发黑为1.93元/m2,高温发黑为4.17元/m2,降低54%,考虑到后处理部分工件需钝化或丙烯酸酯乳液等封闭,总成本也要降低30%以上。
4膜层质量讨论
从成膜机理可以看出,钢铁常温发黑是在钢铁表面形成CuSe、Cu2O等的覆盖层,这种覆盖层不同于成熟的化学镀镍、镀铜的质量。
由于成膜机理不成熟,工艺参数多凭经验,生产商品发黑剂就不可能完善,存在膜层疏松多孔,结合力和耐磨性比高温差。
因此为了保证常温发黑膜层质量,发黑前必须彻底去除工件的油和锈蚀,结合力才有保证。
发黑后处理也不能沿用高温发黑的工艺,改用能脱掉膜层内水份又具有防锈等作用的脱水油,润湿封闭可达高温发黑膜层的耐蚀性效果。
市售发黑剂耐磨性还是不尽人意。
发黑后增加一道有机膜的封闭层[4],可满足其耐磨性要求,同时也提高膜层的耐蚀性。