钢件表面发蓝(发黑)处理原理及工艺流程

钢件表面发蓝(发黑)处理

原理及工艺流程

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。

错误!

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：

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。

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。因为铁锈会阻碍生成致密的Fｅ３O４层。即使工件无铁锈,也应酸洗,因为它使油污进一步去除干净，而且酸洗会提高工件表面分子的活化能，有得于下一工序的氧化,能生成较厚的Fe３Ｏ4层。

酸洗溶液一般是1０%~１5%浓度的硫酸溶液,温度是７0～8０℃。,将工件浸入硫酸溶液中，浸入时间为３０miｎ左右，铁锈少的可浸20mｉn，铁锈多的需浸4０ｍiｎ以上。

（四）氧化

氧化是发蓝、发黑的主要工序。Fe3O4膜层是否致密、是否光滑、是否有足够的厚度,取决于氧化阶段。

发蓝的温度是55０℃。发黑溶液的温度是130～１４5℃。浸入时间是50～80mｉn。含碳量高的高碳钢,氧化速度较快,浸入时间可短些。含碳量低的低碳钢，氧化速度慢,浸入时间需要长些。合金钢特别是高合金钢，工件表面有一定的残余奥氏休，对碱溶液有较强的抗抵作用，不易生成Fe3Ｏ4,因面浸入时间需长些。表三列出了有关钢种氧化（发黑)时溶液的温度及浸入时间。

及时调整溶液的成分。如果溶液呈绿色,表示铁离子浓度过大,应及及时更新溶液。

（五）皂化

所谓皂化,是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力。常用的皂化液浓度是30～５0g(肥皂)/L。把皂化液加热到８０~10℃，将氧化后的工件放入浸泡10mｉn左右。

（六）检查

氧化完毕后,要对工件进行检查，看Fe３O4层是否合格。任意抽取三件，置于2%浓度的硫酸铜溶液中浸泡20s,不退黑色者为合格。三件中有一件以上不合格,则整槽工件视为不合格，需再氧化一次，以加深Fe3O4厚度。