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发黑处理工艺详细流程 什么是金属零件的发黑处理

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金属的发黑处理是一种常用的表面防腐处理 ， 也叫发蓝处理 。其过程为将工件置于常温空气、水蒸气或化学溶液中或加热至适当温度 ， 从而在表面形成蓝色或黑色氧化膜 ， 以提高其耐腐蚀性和外观的表面加工工艺 。主要适用于碳钢和低碳钢 。
【发黑处理工艺详细流程 什么是金属零件的发黑处理】
表面膜层的主要成分为四氧化三铁 ， 其可以隔绝空气而防止钢的内部被氧化 ， 以达到耐腐蚀的目的 。由于受到钢铁中碳、硅、锰、铬、镍等合金元素含量的影响 ， 表面呈现会出黑色、蓝黑色、蓝色 ， 甚至棕红色等颜色 。
发黑处理常用的强氧化剂是由氢氧化钠(NaOH)、亚硝酸钠(NaNO2)、磷酸三钠(Na3PO4)组成 ， 溶液浓度为1.4g/cm ， 沸点是130℃ 。氧化过程为：
Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4
发黑处理氧化剂组成：
发黑处理工艺流程为：
装夹→脱脂→清洗→酸洗→氧化→清洗→皂化→热水洗→检查
1. 装夹
根据工件形状、大小、设计专门夹具或吊具 。目是使工件之间留有足够间隙 ， 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. 脱脂
目的是除去工件表面加工过程、转运过程中留下的油污 ， 防止影响后续的表面氧化过程 。
常用的脱脂配方如下：
将脱脂溶液加热至 80-90°C ， 然后将工件浸入保持约 30 分钟 。如果油渍较多 ， 须延长脱脂时间 ， 以脱脂彻底为准 。
3. 酸洗
酸洗的目的是去除工件表面的锈迹 。表面生锈阻碍了致密Fe3O4层的形成；即使工件没有生锈 ， 进行酸洗能进一步除油、增加工件表面的分子活化性能 ， 在下一道氧化工序中 ， 能够生成较厚的Fe3O4层 。
酸洗液一般为10%～15%浓度的硫酸溶液 ， 温度为70～80℃ 。将工件浸入硫酸溶液中 ， 保持时间约为30min ， 锈迹少的可浸泡20min ， 锈迹多的需浸泡40min以上 。
4. 氧化
氧化是发蓝发黑的主要过程 。Fe3O4 薄膜是否致密、光滑和足够厚取决于氧化阶段 。工艺温度为550°C 。黑化溶液的温度为130至145°C 。浸泡时间为 50 至 80 分钟 。含碳量高的高碳钢 ， 氧化速度更快 ， 浸泡时间可以更短 。含碳量低的低碳钢氧化速度慢 ， 需要较长的浸泡时间 。合金钢 ， 特别是高合金钢 ， 工件表面有一定的残余奥氏体 ， 对碱性溶液有很强的抵抗力 ， 不易生成Fe3O4 ， 所以浸泡时间较长 。
常用的工艺参数如下表：
溶液的正常颜色是白色 。若溶液呈红色或褐色 ， 说明亚硝酸钠浓度过高 ， 应及时调整溶液成分 。如果溶液呈绿色 ， 说明铁离子浓度过大 ， 应及时更新溶液 。
5. 皂化
所谓皂化 ， 就是用一定温度的肥皂水溶液浸泡工件 。目的是形成一层硬脂酸铁膜 ， 提高工件的耐腐蚀性能 。常用皂化液浓度为30～50g（皂）/L 。将皂化液加热至80～10℃ ， 将氧化后的工件浸泡10min左右 。
6. 检查
氧化完成后 ， 应检查工件 ， 看Fe3O4层是否合格 。随机抽取三片 ， 用2%硫酸铜溶液浸泡20s ， 不发黑者为合格 。如果三件中多件不合格 ， 则将整个槽工件视为不合格 ， 需要再次氧化以加深Fe3O4的厚度 。
End.
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