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发黑的工艺是怎么形成的？
发布者：陆玉军 发布时间：2012-05-18 14:00:49
加工件在加工的时候经常会需要发黑的工艺，那么发黑在什么条件跟环境下才会形成呢？（1）钢铁发黑工艺原则 钢铁在氢氧化钠和亚硝酸钠活硝酸钠溶液中，生成亚铁酸钠及铁酸钠，亚铁酸钠和铁酸钠进一步作用，生产四氧化三铁，即氧化膜。四氧化三铁在溶液中的溶解度很小，当浓度到达饱和时，就会在钢铁表面上生成一层较为致密的氧化膜。这层薄膜可以存储防锈油，能防止弓箭的抗腐蚀性，增加工件的美观。
氧化膜的形成分为4个阶段：①首先在零件某个部位产生少量溶解，在表面接触形成一个过饱和和四氧化三铁区域；②在上述区域中，产生磁性氧化膜细胞；③晶胞在一定条件下，逐步长大；④随着晶胞的不断长大，磁性氧化膜逐渐连成一片，成为连续的氧化膜。此时，晶胞增大速度减慢，最后停止增长。
这中氧化法生成的氧化膜质量稳定，而且槽液维护容易，槽液的温度在130℃以上，采用蒸汽加热或电加热。
（2）钢铁发黑工艺流程 准备工件→除油→酸洗活化→清洗→发蓝→清洗→检验→（皂化）→浸油→干燥→检验。
（3）发蓝工艺配方及操作
①准备工件 检查待发蓝零件的质量：零件有装饰性要求时，其粗糙度应低于Ra1.6um，一般应达到Ra3.2um。工件表面不得有裂纹、磕伤、漆膜和金属镀层。表面锈蚀严重，有难以去掉的厚氧化皮的工件不宜发蓝。
检查、启动各加热槽，开动抽风机等辅助设备，准备好工具、料筐和起吊用具。
②脱脂除油 除去工件黏附的油污，为酸洗做准备。脱脂工序在除油槽中进行，溶液配方：氢氧化钠（NaOH），50~60g/L;碳酸钠（Na2CO3）,50~60g/L;磷酸钠（Na3PO4）,80~100g/L;硅酸钠（Na2SiO3）,49h/L;水，1L.在70~100℃状态下使用，多用于油垢严重的工件脱脂。
工件在脱脂槽中煮20~30min，油迹除净为止，除油之后在流动的清水中冲洗，去掉工件上的溶液。也可以用其他化学清洗剂、溶剂脱脂。
零件有装饰性要求，其粗糙度比较粗糙时，可以采用这个溶液，室温下，使用转桶除油，这样既可以除油，又可以对工件表面抛光，增加发黑之后的工件的光亮度。
③酸洗 为去掉工件的锈迹、氧化皮和活化工件表面，应将工件在20%~35%工业盐酸（质量分数）添加缓蚀剂（尿素0.05%）的溶液中酸洗，时间30s以上，氧化皮厚的工件，应酸洗至洁净，但工件不得被腐蚀，精密零件更应严格控制酸洗时间。
对于抛光除油的工件这道酸洗可以省略，工件表面不需要酸洗活化处理，同样可以发黑处理。
④发蓝工序 溶液配方：氢氧化钠（NaOH），300~350g/L;亚硝酸钠（Na2NO2(,80~110g/L;水，1L。工件入槽温度在125℃，出槽温度130℃，处理时间一般在40min，根据具体情况做调整。零件放入槽液10~15min后，观察工件表面上色情况，及时调整溶液的浓度和温度。工件发蓝后，先在热水中吸取碱液，再在流动清水中洗净碱液。
⑤皂化 配方：家用肥皂，3~5g/L，处理时间3~5min，使用中保存皂液清洁，经常去除皂渣。
⑥热水清洗 水温≥70℃，清洗时间3~5min，保存水的清洁。
⑦干燥 甩干、吹干活热风干燥。
⑧浸油 可以使用防锈油，也可以使用机械油，浸油温度根据油品的要求使用。
普通机械油使用时加热温度在105~120℃，浸油时间2~5min。浸油结束之后甩干残油。
⑨检验 进行发蓝色泽均匀性的外观检查，用硫酸铜滴定检查氧化膜厚度。
（4）操作注意事项
①操作中要穿戴好劳保用品。
②配置发蓝溶液时，先在发蓝槽中加2/3容积的水，将需要量的NaOH放入金属箩筐中，然后吊入液面，不要全部进入，让NaOH缓慢融入水中。
③发蓝工序中除油、酸洗、发蓝的每道工序结束之后都要有清洗工序，避免上道的残液带入下道工序的槽子中。
④对于平面工件，尽量避免工件的平面接触，影响发黑膜厚，必要时采用工件吊装方式。
⑤对于完成上油工序的工件返工，需要从除油开始；没有上油的工件，从酸洗工序开始就可以了。
⑥连续生产时，发蓝槽液应该每周清理一次。
（5）发蓝质量检验
①发蓝上油的工件，表面滴上3%的中性硫酸铜水溶液（质量分数），表面保存30s时间不显现铜色为合格。
②膜的附着力检查，使用面纱用力擦拭工件表面不出现金属基体光泽为合格。
③发蓝上油的工件，在3%氯化钠溶液中浸泡2h不生锈为合格。
④发蓝外观色泽要均匀，无花斑。http://www.luyujuncsb.com
氧化膜的形成分为4个阶段：①首先在零件某个部位产生少量溶解，在表面接触形成一个过饱和和四氧化三铁区域；②在上述区域中，产生磁性氧化膜细胞；③晶胞在一定条件下，逐步长大；④随着晶胞的不断长大，磁性氧化膜逐渐连成一片，成为连续的氧化膜。此时，晶胞增大速度减慢，最后停止增长。
这中氧化法生成的氧化膜质量稳定，而且槽液维护容易，槽液的温度在130℃以上，采用蒸汽加热或电加热。
（2）钢铁发黑工艺流程 准备工件→除油→酸洗活化→清洗→发蓝→清洗→检验→（皂化）→浸油→干燥→检验。
（3）发蓝工艺配方及操作
①准备工件 检查待发蓝零件的质量：零件有装饰性要求时，其粗糙度应低于Ra1.6um，一般应达到Ra3.2um。工件表面不得有裂纹、磕伤、漆膜和金属镀层。表面锈蚀严重，有难以去掉的厚氧化皮的工件不宜发蓝。
检查、启动各加热槽，开动抽风机等辅助设备，准备好工具、料筐和起吊用具。
②脱脂除油 除去工件黏附的油污，为酸洗做准备。脱脂工序在除油槽中进行，溶液配方：氢氧化钠（NaOH），50~60g/L;碳酸钠（Na2CO3）,50~60g/L;磷酸钠（Na3PO4）,80~100g/L;硅酸钠（Na2SiO3）,49h/L;水，1L.在70~100℃状态下使用，多用于油垢严重的工件脱脂。
工件在脱脂槽中煮20~30min，油迹除净为止，除油之后在流动的清水中冲洗，去掉工件上的溶液。也可以用其他化学清洗剂、溶剂脱脂。
零件有装饰性要求，其粗糙度比较粗糙时，可以采用这个溶液，室温下，使用转桶除油，这样既可以除油，又可以对工件表面抛光，增加发黑之后的工件的光亮度。
③酸洗 为去掉工件的锈迹、氧化皮和活化工件表面，应将工件在20%~35%工业盐酸（质量分数）添加缓蚀剂（尿素0.05%）的溶液中酸洗，时间30s以上，氧化皮厚的工件，应酸洗至洁净，但工件不得被腐蚀，精密零件更应严格控制酸洗时间。
对于抛光除油的工件这道酸洗可以省略，工件表面不需要酸洗活化处理，同样可以发黑处理。
④发蓝工序 溶液配方：氢氧化钠（NaOH），300~350g/L;亚硝酸钠（Na2NO2(,80~110g/L;水，1L。工件入槽温度在125℃，出槽温度130℃，处理时间一般在40min，根据具体情况做调整。零件放入槽液10~15min后，观察工件表面上色情况，及时调整溶液的浓度和温度。工件发蓝后，先在热水中吸取碱液，再在流动清水中洗净碱液。
⑤皂化 配方：家用肥皂，3~5g/L，处理时间3~5min，使用中保存皂液清洁，经常去除皂渣。
⑥热水清洗 水温≥70℃，清洗时间3~5min，保存水的清洁。
⑦干燥 甩干、吹干活热风干燥。
⑧浸油 可以使用防锈油，也可以使用机械油，浸油温度根据油品的要求使用。
普通机械油使用时加热温度在105~120℃，浸油时间2~5min。浸油结束之后甩干残油。
⑨检验 进行发蓝色泽均匀性的外观检查，用硫酸铜滴定检查氧化膜厚度。
（4）操作注意事项
①操作中要穿戴好劳保用品。
②配置发蓝溶液时，先在发蓝槽中加2/3容积的水，将需要量的NaOH放入金属箩筐中，然后吊入液面，不要全部进入，让NaOH缓慢融入水中。
③发蓝工序中除油、酸洗、发蓝的每道工序结束之后都要有清洗工序，避免上道的残液带入下道工序的槽子中。
④对于平面工件，尽量避免工件的平面接触，影响发黑膜厚，必要时采用工件吊装方式。
⑤对于完成上油工序的工件返工，需要从除油开始；没有上油的工件，从酸洗工序开始就可以了。
⑥连续生产时，发蓝槽液应该每周清理一次。
（5）发蓝质量检验
①发蓝上油的工件，表面滴上3%的中性硫酸铜水溶液（质量分数），表面保存30s时间不显现铜色为合格。
②膜的附着力检查，使用面纱用力擦拭工件表面不出现金属基体光泽为合格。
③发蓝上油的工件，在3%氯化钠溶液中浸泡2h不生锈为合格。
④发蓝外观色泽要均匀，无花斑。http://www.luyujuncsb.com
来源：无锡台铭环保科技有限公司
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