钢铁发黑处理方法
钢铁发黑处理方法
钢铁发黑处理方法 The document was finally revised on 2021发黑剂工作液的配制。
应把原液充分的摇动或搅拌均匀,根据工件的大小和回火温度的高低,来确定浓度以及使用哪种型号的发黑剂,一般发黑剂占水的百分比是 350 型、 200 型的浓度为 5-15% 160 型浓度为20% 使用原则为工件大浓度低,工件小浓度高。
发黑剂工作液的添加。
工作液中间添加时,一定要先稀释再加入,绝不能添加原液。
添加量参照“浓度分析与添加调整”工作液的温度控制。
工作液槽须加冷却与循环装置,温度应保持在 40 ℃,最高不得超越50 ℃。
发黑工件的处置流水线作业,工件不能将其它化学物质带入,进入回火炉前,不论淬火介质是水剂还是油剂,都应使用我厂生产的 W-20 型中间清洗防锈剂”或其它防锈剂清洗处理,才可进入回火炉。
工件陆续进入工作液时,工件的入液温度 350 型不得低于 350 ℃、 200 型不得低于 200 ℃、 160 型不得低于 160 ℃。
总之,不同型号的发黑剂,温度越高效果较好,最高不能超过 600 ℃以保证发黑膜与基体的结合力。
工件从工作液提出后,应进行烘干处理,烘干温度 120-150 ℃,如一次发黑效果不佳,还可进行二次发黑。
工作液的浓度分析与添加调整配制好的工作液在使用过程中,不时受到热工件的浸渍工作液有局部发黑剂被带出发黑槽外,成膜物质亦不断沉积到工件表面,随着溶液的消耗,液中成份在逐渐变化,应该定期检测分析溶液浓度,并结合生产量的多少,定期补充新的发黑剂,使工作液保持在一定的浓度范围内。
工件的发黑质量与检测使用钢铁发黑剂发黑工件,其工艺资料和发黑机理与传统的碱性发黑有本质的不同,所以发黑后工件的耐腐蚀性能测试要有相应手段。
目前,国家尚无规定的检测规范,所以供鉴碱性发黑的检测方法和涂装防腐技术的检测技术相结合来进行,以求得较全面的检测效果。
发黑后的工件外观要求光亮美观。
传统工艺钢铁高温发黑的方法
传统工艺钢铁高温发黑的方法
传统工艺中,钢铁高温发黑的方法主要有以下几种:
1. 火烧:将钢铁制品放入高温炉中进行火烧处理,通过氧化反应使得钢铁表面生成氧化铁,从而形成一层黑色的氧化铁膜。
2. 酸洗:将钢铁制品浸泡在酸性溶液中,溶液中的酸可以与钢铁表面的氧化物反应生成盐的形式,使得钢铁表面呈现黑色。
3. 油漆涂层:使用高温耐火漆进行涂装,在高温下漆膜会变黑,从而达到钢铁发黑的效果。
4. 高温热处理:通过高温热处理钢铁,使得钢铁表面微观结构发生变化,产生黑色的氧化层。
这些方法可以根据具体的工艺要求和需求来选择和应用,同时需要注意工艺安全和环保要求。
铸铁及钢件的发黑处理
铸铁及钢件的发黑处理铸铁及钢件的发黑处理一、发黑技术的种类:钢制件的表面发黑处理,也有被称之为发蓝的。
磷化发黑主要是指中温磷化发黑,也叫特种磷化液,这一工艺是需要加温到55摄氏度左右,适用于铸铁、中碳钢、高碳钢等材料,易于操作,得到黑色或是黑灰色磷化膜。
化学镀黑镍,适用于不锈钢、电镀镍等镀件上的直接镀镍,也适用于铝、铝合金的直接镀镍,目前这种工艺很受市场欢迎。
现在市场上最常用的发黑技术其实是以下两种碱性发黑与常温发黑,传统发黑(既碱性发黑),这种传统的钢铁发黑(发兰)是在135-150摄氏度的碱性溶液中进行的,处理时间长达1-1.5小时,能耗高,效率低,污染重,目前很多企业已经正在换用现在流行的钢铁常温发黑剂,它不仅发黑质量好,无污染,也很节能,大大提高了企业的工作效率。
弥补了传统发黑的缺陷;要注意的是常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好,表面效果也不是很好,但是A3钢用碱性发黑好一些。
还有一种发黑是蒸汽发黑,比较适用于冶金产品。
二、常温发黑工艺的介绍: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。
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。
钢制件的表面发黑处理
钢制件的表面发黑处理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?****ぜ⒑谇俺夂统偷闹柿浚约胺⒑诤蟮亩刍汀7⒑谥柿康暮没低蛘庑┕ば蚨浠?br />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Fang: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Fang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>0.0-300.5-0.0-50<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,吹于。
二、酸性氧化法“发蓝”药液1.配Fang: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Fang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。
45号钢发黑处理工艺
45号钢发黑处理工艺一、前期准备1.1 材料准备45号钢材,酸洗液,水,碱洗液,氧化剂,发黑剂。
1.2 设备准备酸洗槽、碱洗槽、氧化槽、发黑槽、清洗槽、烤箱等。
二、工艺流程2.1 酸洗处理将45号钢材放入酸洗槽中进行酸洗处理。
酸洗液的成分为:硫酸浓度为40%~60%,温度为50℃~60℃。
将钢材浸泡在酸液中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.2 碱洗处理将经过酸洗处理的钢材放入碱洗槽中进行碱洗处理。
碱性清洁剂的成分为:氢氧化钠浓度为10%~20%,温度为50℃~60℃。
将钢材浸泡在碱性清洁剂中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.3 氧化处理将经过碱性清洁的钢材放入氧化槽中进行氧化处理。
氧化剂的成分为:硝酸铜浓度为5%~10%,温度为30℃~40℃。
将钢材浸泡在氧化剂中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.4 发黑处理将经过氧化处理的钢材放入发黑槽中进行发黑处理。
发黑剂的成分为:铜盐、磷酸盐、亚硝酸钠等。
将钢材浸泡在发黑剂中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.5 清洗处理将经过发黑处理的钢材放入清洗槽中进行清洗处理。
清洗液的成分为:水或者去离子水。
将钢材浸泡在清洗液中10~15分钟,取出后用水冲洗干净。
2.6 烘干处理将经过清洗处理的钢材放入烤箱中进行烘干处理。
烤箱温度为80℃~100℃,时间为30分钟左右。
三、注意事项3.1 操作人员必须佩戴防护手套、口罩等防护用品。
3.2 酸性物质和碱性物质不能混合使用,否则会产生化学反应。
3.3 操作过程中要注意安全,防止发生意外事故。
3.4 操作完毕后要及时清理设备和场地,保持环境清洁整洁。
四、结语通过以上工艺流程的处理,45号钢材可以得到美观、耐腐蚀、防锈等效果。
在实际操作中,应根据具体情况进行调整和改进。
铁件发黑处理方法
铁件发黑处理方法
铁件发黑处理方法
一般来说,铁件发黑处理可以有以下几种方法:
① 电镀:将铁件表面经过特殊工艺处理,在表面形成一层防锈层,有效防止表面受潮湿和氧化;
② 磨光:将铁件通过磨光的方法,提高表面光洁度,以使表面不易沾附其它物质;
③ 热处理:将铁件经过一定温度的热处理,使其表面形成一层让光照射而不受损耗的薄膜。
④ 喷漆:用漆或油漆将铁件涂刷,形成保护膜,防止它受到光照、氧化等等作用破坏,抗氧化性强。
⑤ 磷化:将钢件经过酸洗和磷化,表面形成一层磷化膜,以抑制腐蚀性。
钢管钢铁等零件的发黑处理简介.pdf
钢管钢铁等零件的发黑处理简介Via 常州精密钢管博客1 概述:1.1 钢铁制品在空气中与氧接触,表面会形成一层氧化物薄膜。
但自然成膜大多数不够致密完整,因而也不能防止金属继续被氧化腐蚀。
而发黑处理,是人为形成致密氧化膜的化学方法,在钢铁制品的防腐处理中常被应用。
1.2 钢铁氧化处理方法很多,有碱性氧化法、无碱氧化法、高温气体氧化法和电化学氧化法等。
工业上,曾经广泛采用的是碱性氧化法。
1.3 碱性氧化法的特点是,色泽美观、无氢脆、有弹性、膜层厚(0.5-1.5μm),对零件的尺寸和精度无显著影响,对零件残余应力也有一定消除作用。
1.4 发黑处理:是将钢铁金属零件浸没在很浓的碱和氧化剂的溶液中,在一定温度下加热、氧化,使金属表面生成一层均匀致密而且与基体金属表面结合牢固的四氧化三铁薄膜的工艺。
这层薄膜,对金属表面的防腐有很好的作用。
由于实际生产中受各种因素的影响,这层薄膜的颜色有蓝黑色、黑色、蓝色(所以有时又称发蓝)等等。
1.5 发黑处理的目的主要有以下三点:一是对金属表面起防锈作用。
二是增加金属的美观光泽。
三是部分消除工件的残余应力。
2 氧化膜形成的基本原理2.1 原理:钢铁零件在很浓的火碱(NaOH)和氧化剂(亚硝酸钠NaNO2或硝酸钠NaNO3)溶液中加热,开始表面受到NaOH的微腐蚀作用,析出亚铁离子,亚铁离子与火碱和氧化剂起作用,生成亚铁酸钠(Na2FeO2)和铁酸钠(Na2Fe2O4),然后再由铁酸钠与亚铁酸钠进一步起作用,生成四氧化三铁(Fe3O4)。
其化学反应方程式如下:在氧化剂的存在下,铁与碱作用生成亚铁酸钠:3Fe+NaNO2+5NaOH→3Na2FeO2+NH3↑+H2O亚铁酸钠向溶液里扩散与氧化剂相遇,进一步氧化成铁酸钠(Na2Fe2O4):8Na2FeO2+NaNO3+6H2O→4Na2Fe2O4+NH3↑+9NaOH或:6Na2FeO2+NaNO2+5H2O→3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH铁酸钠与未被氧化的亚铁酸钠作用,生成四氧化三铁(Fe3O4)保护膜:Na2Fe2O4+Na2FeO2+H2O→Fe3O4↓+4NaOH由于某些情况,在形成四氧化三铁膜的同时,有部分铁酸钠水解,生成红色的氧化铁水合物(Fe2O3▪mH2O)沉淀于工件表面上,表现为红锈或棕绣。
钢件表面发蓝(发黑)处理大全
钢件表面发蓝(发黑)处理1.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。
这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。
在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。
在低温下(约 3 50℃)形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用的是发蓝处理;在工业生产中,常用的是发黑处理。
能否把钢铁表面氧化致密、光滑的四氧化三铁,关键是选择好强的氧化剂。
强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。
发蓝时用它们的熔融液去处理钢件;发黑时用它们的水溶液去处理钢件。
常用的发黑溶液成分见表10-7。
Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体的化学反应是:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2O6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3+7NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH生产实践经验证明,要获得光亮、致密的四氧化三铁膜层,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。
2.发蓝(发黑)操作发蓝(发黑)的操作流程:工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。
(1)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。
(2)去油目的是除去工件表面的油污。
经过机加工后(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,都会严重影响四氧化三铁的生成,所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用的除油溶液配方,见表10-8。
将除油溶液加热至80~90℃,然后将工件浸入,浸入时间为30min左右,若油污较多,还得延长除油时间,以除油彻底为准。
(3)酸洗酸洗的目的是除去工件表面的锈迹。
钢铁发黑工艺
钢铁发黑工艺
钢铁是一种重要的工业材料,用于制造汽车,家用电器,医疗器械等产品。
有时为了给产品增添美感,需要对钢铁进行发黑处理,以获得一个漂亮的黑色效果。
钢铁发黑工艺,又称钢铁黑化或发黑处理,是将钢铁表面进行某种热处理以使其表面产生黑色的工艺。
发黑后的钢铁具有表面光洁度好、耐腐蚀性强、美观大方的优点。
一般情况下,钢铁发黑处理可以分为热发黑和化学发黑两种。
其中,热发黑是采用热处理技术把钢铁表面烧焦。
一般情况下,采用火焰发黑和熔融发黑两种方式,火焰发黑是将钢铁放入明火中加热,使钢铁表面产生烧焦焦化层,从而产生黑色表面。
熔融发黑法是将钢铁加热到一定的温度,使其融化,然后把物料倒入熔体中,形成熔坑焦层,使其表面发黑。
另一种方法是用化学物质把钢铁表面发黑,目前有多种化学发黑技术可以使钢铁表面发黑,常见的有过氧乙酸发黑,硝酸和磷酸发黑、氢氧化钾发黑、氰化钠发黑等。
这些物质的作用机理是,通过对钢铁表面的氧化,形成一层氧化膜,从而使钢铁表面发黑。
钢铁发黑后还可以进行抛光处理,以使表面更加光滑。
如果需要准确的色泽,还可以采用着色技术,使其表面呈现不同的颜色,如红色、蓝色、绿色等。
总之,钢铁发黑是一种重要的工艺,广泛用于汽车、家用电器、医疗器械等产品的制造。
钢铁发黑处理后,具有表面光洁度好、耐腐
蚀性强、美观大方的优点,也可以通过抛光和着色技术,使其表面有不同的颜色。
另外,为了使发黑效果更好,有时需要结合化学发黑和热发黑两种技术,才能达到理想的效果。
钢件表面发蓝(发黑)处理大全
钢件表面发蓝(发黑)处理1.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。
这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。
在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理.在低温下(约3 50℃)形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用的是发蓝处理;在工业生产中,常用的是发黑处理。
能否把钢铁表面氧化致密、光滑的四氧化三铁,关键是选择好强的氧化剂.强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成.发蓝时用它们的熔融液去处理钢件;发黑时用它们的水溶液去处理钢件。
常用的发黑溶液成分见表10—7。
Fe→Na2FeO2→Na2Fe2O4→Fe3O4具体的化学反应是:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3+H2O6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3+7NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH生产实践经验证明,要获得光亮、致密的四氧化三铁膜层,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。
2.发蓝(发黑)操作发蓝(发黑)的操作流程:工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查.(1)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。
(2)去油目的是除去工件表面的油污。
经过机加工后(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,都会严重影响四氧化三铁的生成,所以必须在发蓝、发黑之前除去。
常用的除油溶液配方,见表10—8。
将除油溶液加热至80~90℃,然后将工件浸入,浸入时间为30min左右,若油污较多,还得延长除油时间,以除油彻底为准。
(3)酸洗酸洗的目的是除去工件表面的锈迹。
常温发黑处理工艺
常温发黑处理工艺
常温发黑工艺流程主要包括前处理、发黑和后处理3个部分。
其工艺流程为:
1. 化学除油:将待清洗的钢铁件浸没在钢铁除油剂槽液中,静置几分钟,取出,将钢铁件表面除油剂残液水洗干净。
2. 热水洗:将钢铁件放入热水中清洗。
3. 冷水洗:将钢铁件放入冷水清洗。
4. 酸洗:将钢铁件放入酸液中清洗。
5. 冷水洗:将钢铁件放入冷水清洗。
6. 冷水洗:将钢铁件放入冷水清洗。
7. 发黑:将钢铁件放入发黑液中,发黑时间需要2-5分钟。
8. 水洗:将钢铁件放入水中清洗。
9. 中和:将钢铁件放入5%的碳酸钠溶液中。
10. 水洗:将钢铁件放入水中清洗。
11. 浸油封闭:将钢铁件放入脱水防锈油中,静置一段时间后取出。
钢铁发黑处理工艺及配方
钢铁发黑处理工艺及配方
钢铁发黑处理工艺和配方与铁制品发黑处理基本类似。
下面是一种常见的钢铁发黑处理工艺及配方:工艺步骤:
1.清洗:将钢铁表面的污垢、油脂等杂质清洗干净。
可以使用溶剂、碱性清洗剂或者机械清洗方法进行清洗。
2.酸洗:使用酸性溶液(如盐酸)对钢铁进行酸洗处理,以去除表面的氧化层和锈蚀。
3.氧化:将钢铁浸泡在含有氧化剂的溶液中,使其表面发生化学反应生成一层黑色的氧化物。
常用的氧化剂有硫酸铜、硫酸亚铁等。
4.中和:将钢铁从氧化剂溶液中取出,用清水冲洗,并在中和液(如碳酸钠溶液)中浸泡,中和残留的酸性物质。
5.清洗和干燥:用清水冲洗钢铁,使其表面干净,并通过干燥的方式使其完全干燥。
配方示例:以下是一个简单的钢铁发黑处理配方示例:
-氧化剂:硫酸铜(CuSO4)或硫酸亚铁(FeSO4)
-酸洗剂:盐酸(HCl)
-中和液:碳酸钠溶液(Na2CO3)
-清洗剂:清水
请注意,处理钢铁需要严格遵守安全操作规程,并根据具体的工艺要求进行调整。
此外,还可以根据特定的需求和处理效果进行配方的优化和调整。
使用本工艺和配方时,请确保了解和遵守当地法规和安全标准,并在安全环境下进行操作。
不锈钢发黑色处理技术普及
第一类:化学发黑色法1.酸性着色法(1)熔融重铬酸盐法。
将不锈钢件放在重铬酸钠熔融盐液中浸渍,进行充分搅拌20~30min 形成黑色氧化膜。
取出冷却后水洗即可。
熔融盐的温度在450~550℃,低于这个温度时,不能进行充分地氧化,达不到黑色效果。
(2)铬酸盐黑色化学氧化.法此膜层颜色变化的过程是由浅到深,当从浅蓝往深蓝(或纯黑)变化时,其时间间隔仅0.5~1min,错过这个最佳点就会又回到浅棕色,只能退除后重新着色。
经固化处理能提高耐磨性。
配上颜色定位仪,能得到匀均的黑色氧化膜。
操作要求严谨。
此法也叫因科法,已有几十年历史,英国人发明。
工艺经改良后,已得到广泛应用,效益显著。
目前我国与先进国家相比,主要差距是着色的电子监测设备。
国外已将这种设备用于工业生产,可以得到重复的颜色,而国内尚未见报导使用,所以研制着色用电子监测设备是当务之急。
(3)硫化法可得到美观的黑色膜,氧化前需用王水酸洗.2.碱性氧化法碱性氧化是用氢氧化钠配制的溶液,氧化时间10-15分钟,黑色氧化膜的耐磨性很好,无需固化处理。
盐雾时间一般在600-800小时。
能保持不锈钢不锈的优秀品质。
第二类:电解氧化法溶液配制:(重铬酸甲20-40g/L硫酸锰10-40g/L硼酸10-20g/L/PH3-4).着色膜在25C的1O%HCI溶液中浸泡,5min内膜层无颜色变化、无脱落现象,说明膜层的耐蚀性较好。
经过电解法对1Crl7铁素体不锈钢着黑色,发黑速度快,再经过硬化处理后,得到黑色氧化膜色泽均匀、富有弹性,又有一定的硬度。
特点是工艺简单、发黑速度快、着色效果好,有着较好的耐蚀性能,适用于各类不锈钢的表面发黑处理,因而颇具有使用价值。
第三类:化学热处理法.在专用的设备中进行,膜层牢固,耐磨性好;但由于表面多孔,容易生锈,盐雾差的只有几小时就生锈.在这一弱点没改变之前,实用性不大.。
钢铁发黑处理方法修订稿
钢铁发黑处理方法 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-发黑剂工作液的配制。
应把原液充分的摇动或搅拌均匀,根据工件的大小和回火温度的高低,来确定浓度以及使用哪种型号的发黑剂,一般发黑剂占水的百分比是 350 型、 200 型的浓度为 5-15% 160 型浓度为20% 使用原则为工件大浓度低,工件小浓度高。
发黑剂工作液的添加。
工作液中间添加时,一定要先稀释再加入,绝不能添加原液。
添加量参照“浓度分析与添加调整”工作液的温度控制。
工作液槽须加冷却与循环装置,温度应保持在 40 ℃,最高不得超越50 ℃。
发黑工件的处置流水线作业,工件不能将其它化学物质带入,进入回火炉前,不论淬火介质是水剂还是油剂,都应使用我厂生产的 W-20 型中间清洗防锈剂”或其它防锈剂清洗处理,才可进入回火炉。
工件陆续进入工作液时,工件的入液温度 350 型不得低于 350 ℃、 200 型不得低于 200 ℃、 160 型不得低于 160 ℃。
总之,不同型号的发黑剂,温度越高效果较好,最高不能超过 600 ℃以保证发黑膜与基体的结合力。
工件从工作液提出后,应进行烘干处理,烘干温度 120-150 ℃,如一次发黑效果不佳,还可进行二次发黑。
工作液的浓度分析与添加调整配制好的工作液在使用过程中,不时受到热工件的浸渍工作液有局部发黑剂被带出发黑槽外,成膜物质亦不断沉积到工件表面,随着溶液的消耗,液中成份在逐渐变化,应该定期检测分析溶液浓度,并结合生产量的多少,定期补充新的发黑剂,使工作液保持在一定的浓度范围内。
工件的发黑质量与检测使用钢铁发黑剂发黑工件,其工艺资料和发黑机理与传统的碱性发黑有本质的不同,所以发黑后工件的耐腐蚀性能测试要有相应手段。
目前,国家尚无规定的检测规范,所以供鉴碱性发黑的检测方法和涂装防腐技术的检测技术相结合来进行,以求得较全面的检测效果。
钢铁的化学氧化处理和磷化处理
7.2 钢铁的化学氧化处理和磷化处理7.2.1、钢的氧化处理钢的氧化处理(又称发蓝或发黑):钢铁在含有氧化剂的溶液中进行处理,使其表面生成一层均匀的蓝黑到黑色膜层的过程。
根据处理温度的高低,钢铁的化学氧化可分为高温化学氧化法和常温化学氧化法。
这两种方法所用处理液成分不同,膜的组成不同,成膜机理也不同。
1.钢铁高温化学氧化(碱性化学氧化)<1>化学反应机理:高温化学氧化是传统的发黑方法,一般是在强碱溶液里添加氧化剂(如硝酸钠和亚硝酸钠),在140ºc左右的温度下处理15~90分钟,生成以F e3O4为主要成分的氧化膜,膜厚一般为0.5~1.5微米,最厚可达2.5微米。
氧化膜具有较好的吸附性。
将氧化膜浸油或做其他后处理,其耐蚀性能可大大提高。
由于氧化膜很薄,对零件尺寸和精度几乎没有影响,因此在精密仪器、光学仪器、武器及机器制造业中得到广泛应用。
其化学反应机理为:3F e+N a N O2+5N a O H-->3N a2F e O2+H2O+N H36N a2F e O2+N a N O2+5H2O-->3N a2F e2O4+7N a O H+N H3N a2F e O2+N a2F e2O4+2H2O-->F e3O4+4N a O H在钢铁表面附近生成的F e3O4,其在浓碱性溶液中的溶解度极小,很快就从溶液中结晶析出,并在钢铁表面形成晶核,而后晶核逐渐长大形成一层连续致密的黑色氧化膜。
在生成F e3O4的同时,部分铁酸钠可能发生水解而生成氧化铁的水合物N a2F e2O4+(m+1)H2O-->F e2O3·m H2O+2N a O H含水氧化铁在较高温度下失去部分水而形成红色沉淀物附在氧化膜表面,成为红色挂灰,或称“红霜”,这是钢铁氧化过程中常见的故障,应尽量避免。
<2>钢铁高温氧化工艺:钢铁高温氧化工艺见表7-1。
2.钢铁常温化学氧化(酸性化学氧化)<1>钢铁常温发黑机理:钢铁常温化学氧化是80年代以来迅速发展的新技术,与碱性高温氧化工艺相比,这种新工艺具有氧化速度快,膜层抗蚀性好,节能、高效,成本低,操作简单,环境污染小等优点。
钢制件的表面发黑处理
钢制件的表面发黑处理钢制件的表面发黑处理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(A3钢是过去的叫法,现在虽然还在用,但已限于口语,在书面文件中最好别用,它是甲类钢,这类钢生产厂家出厂时只保证机械性能而不保证化学成份,所以杂质成份如S、P可能多一点,其含碳量在0.2%左右,大致相当于20号钢,与新标准中Q235相当。
)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。
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。
钢铁的常温发黑
钢铁的常温发黑传统的高温氧化法存在着碱浓度高、温度高、能耗大、时间长、生产效率低等缺点,容易出现红色挂灰,对于含Si, Mn, Ni, Cr量高的合金钢及铸钢很难获得理想的外观。
为节省能源,克服高温法存在的问题,国内在20世纪80年代中期开发和应用常温发黑的技术。
20世纪90年代,在铜盐和硒盐液中加入了磷酸盐,以其氧化与磷化相结合来提高膜层的结合力,已取得了可喜进步。
现在市售的有名的发黑剂大都加有磷酸盐成分,其稳定性和黑度也有提高,外观和耐蚀性可与高温氧化膜媲美。
近年来,为消除硒酸盐对环境的有害影响,又开发了无硒盐常温发黑技术,但工艺稳定性有待进一步提高。
常温发黑以其具有节能、效率高、成本低等优点得到了广泛的应用。
常温发黑基本原理常温发黑剂是以亚硒酸盐和硫酸铜为基本成分,再辅以其他化学药品来改善成膜环境和提高成膜质量的。
在酸性条件下,钢铁与铜离子发生转换反应,析出的铜形成Fe – Cu电偶加速成膜: 溶液中的SeO3.2-与Fe, Cu2+反应形成黑膜;反应生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+,与Se03.2-反应生成黑色Fe2 (SeO3) 3 参与成膜。
在有磷酸盐和氧化剂存在下,还可能有FeHP04和FeP04参与成膜,磷化膜的参与进一步提高了膜层结合力和综合性能。
经X射线分析,发黑膜层中主要产物是硒化铜。
配制方法在槽中注人总体积1/4的水,加人计算量的硝酸、磷酸和添加剂(注意搅拌均匀),然后分别加入亚硒酸、硫酸铜和磷酸二氢钾等,搅拌至全部溶解后,稀至总体积,搅匀,调整pH值后即可使用。
市售的钢铁发黑浓缩液商品,按说明书进行稀释,通常是1:4-7(体积比)。
稀释比要根据钢材成分不同而有所不同,铸铁和合金钢用上限(稀释比小);中、低碳钢用中限;高碳钢用下限(稀释比大)。
常温发黑工艺流程钢铁常温发黑技术常采用以下几种工艺流程进行生产。
化学除油~热水洗~冷水洗~除锈酸蚀~冷水洗~中和(视需要) ~常温发黑~水洗~浸脱水油封闭(浸防锈封闭剂)。
钢铁件发黑处理
钢铁常温发黑工艺流程表1 、发黑大型零件装筐,在筐内留有间隙,不能重叠在一起,使其发黑均匀 并快一装筐速提高发黑液的工作效率。
2、不同的钢材,按同一类型分别装筐,分别处理。
1、可选用除油除锈活化剂,或按常规工艺除油除锈。
二除油除锈 2、若采用喷砂、喷丸、滚光机械前处理,则不用除油、除锈工 发黑效果优于化学前处理。
五冷水清洗 发黑 使用设备:耐酸槽 六过滤泵 使用产品: 1:1-4 倍水进行稀释水洗、漂洗应进行两道清洗,工件在冷水槽中上下抖务必将残留的液体洗干净。
检查工件表面 PH 值为中性(6〜7)。
1、除油、除锈最关键,只要前处理做好,则发黑很简单。
2、发黑处理的时间通常为2分钟,取出后在空气中停留1〜2分钟,再水 洗。
发黑工作液 PH 值保持 2.3、严格控制发黑的时间,掌握的标准是工件表面有一层均匀略带灰色的黑膜即可,发黑液宜淡勿浓,发黑时间宜短勿长。
温度:常温(10-30C ) 4、24小时后膜层将更黑更均匀更牢固。
七冷水清洗后处理八使用设备 :可排水油槽使用产品 :脱水防锈油封闭剂彻底清洗发黑的残液,水洗漂洗时间为 2 分钟,工件表面 PH 值为中性6〜7.1、后处理最佳的选择是常温浸脱水防锈油,脱水防锈油既脱水又有防锈的 功能,在脱水防锈油槽中最好浸泡 5 分钟以上,以便充分脱水。
艺。
动,2、对于膜层结合力有特殊要求的工作,可以在发黑后用水溶性封闭剂处理,对不能浸油的工件待干燥后浸罩光剂或浸2次封闭剂。
3、发黑经水洗后用无铬钝化液处理后,再浸脱水防锈油,防锈性能更强。
发1、经过反复发黑处理,发黑液的PH值会上升2.5〜3,用0.5〜5.0的精密PH试纸测。
黑2、当PH值超过2.5倍时应加以调整,用原液调整,使槽液恢复到2,即可继续使用。
液3、若PH值超过了3以上就很难调整,所以在处理工件时,要经常测PH 值,以便及时调整。
这样既能保持的发黑工件表面颜色均匀一致,又能使发黑液使用寿命延长。
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发黑剂工作液的配制。
应把原液充分的摇动或搅拌均匀,根据工件的大小和回火温度的高低,来确定浓度以及使用哪种型号的发黑剂,一般发黑剂占水的百分比是 350 型、 200 型的浓度为 5-15% 160 型浓度为 20% 使用原则为工件大浓度低,工件小浓度高。
发黑剂工作液的添加。
工作液中间添加时,一定要先稀释再加入,绝不能添加原液。
添加量参照“ 浓度分析与添加调整” 工作液的温度控制。
工作液槽须加冷却与循环装置,温度应保持在40 ℃ ,最高不得超越
50 ℃ 。
发黑工件的处置
流水线作业,工件不能将其它化学物质带入,进入回火炉前,不论淬火介质是水剂还是油剂,都应使用我厂生产的 W-20 型中间清洗防锈剂” 或其它防锈剂清洗处理,才可进入回火炉。
工件陆续进入工作液时,工件的入液温度 350 型不得低于350 ℃ 、 200 型不得低于200 ℃、 160 型不得低于160 ℃ 。
总之,不同型号的发黑剂,温度越高效果较好,最高不能超过600 ℃以保证发黑膜与基体的结合力。
工件从工作液提出后,应进行烘干处理,烘干温度 120-150 ℃ ,如一次发黑效果不佳,还可进行二次发黑。
工作液的浓度分析与添加调整
配制好的工作液在使用过程中,不时受到热工件的浸渍工作液有局部发黑剂被带出发黑槽外,成膜物质亦不断沉积到工件表面,随着溶液的消耗,液中成份在逐渐变化,应该定期检测分析溶液浓度,并结合生产量的多少,定期补充新的发黑剂,使工作液保持在一定的浓度范围内。
工件的发黑质量与检测
使用钢铁发黑剂发黑工件,其工艺资料和发黑机理与传统的碱性发黑有本质的不同,所以发黑后工件的耐腐蚀性能测试要有相应手段。
目前,国家尚无规定的检测规范,所以供鉴碱性发黑的检测方法和涂装防腐技术的检测技术相结合来进行,以求得较全面的检测效果。
发黑后的工件外观要求光亮美观。
40W 日光灯光源下工件离开日光灯500 毫米处,观察外表发黑膜应均匀一致,呈深黑色且有光泽。
发黑后工件堆积层与基体结合力要求有优异的牢固度。
待工件干透后,用于(或棉纱)擦拭不脱色,不出现金属光泽为合格产品,亦可用落砂法冲刷检测。
发黑后工件的防锈性与耐蚀性能是靠表面有机沉积膜的包复封闭起主要作用的其效果优于碱性发黑若干倍,可用 5% 盐雾试验来测定,即在35 ℃温度 1 千克的压力下连续喷雾 3 小时,外表无锈为合格产品。
没有盐雾试验设备的厂家,亦要延用 3% 规范 NaCl 溶液做浸渍检验。
发黑工件的耐腐蚀性能检测我推荐采用德国的 DIN50938 规定的方法检验,即用 5% 草酸溶液滴到发黑件的外表, 8 分钟无腐蚀斑点为合格。
致密度的情况,延用 3% 硫酸铜浸渍的方法来测试,即待工件干透后,将试样直接浸入 3% 硫酸铜溶液中,最低时间不少于 1 分钟为合格,实际可达数分钟。
外表堆积层的厚度可用 S-200 型扫描电子显微镜实测,一般情况因工件的加热温度不同与溶液的浓度不同而有差异,亦可用电磁式测厚仪器做无损检测来确定实际厚度。
发黑剂的应用前景与发展
生产实践证明,余热应用发黑剂发黑工件,有其独特的优越性。
不但解决了自动化生产线的工件发黑问题,而且排除了碱性煮黑中的亚硝酸钠等有害物质,为消除污染走出一条新路;用水溶性乳液操作无火害危险,平安可靠。
此工艺将代替传统的碱性煮黑工艺。
钢铁发黑剂所形成的维护膜,不受钢铁零件中的合金元素的影响,适应性好,可以处置铸铁、弹簧钢及各种合金钢对渗碳、碳氮共渗淬火,高频局部淬火等的热处理工艺后的回火发黑皆可应用,因而具有广泛的使用性,目前已成功的应用于 50CrV 60Si2Mn 65Mn 35CrMo 70# 钢丝、 12Cr
20CrNiMn 等材质。
钢铁发黑剂是一种新型的工艺资料,国应用时间还短,钢铁工件的生产又是多种多样的既要降低消耗,又要满足工件性能需要,除较高温度 350?-600 ℃应用的发黑剂,厂开发了适合工件温度160 ℃以上应用的发黑剂,今后要逐步使产品系列化,并在应用技术领域不时探索,使工艺简便实用,以期得到更大的经济效益。
消除污染方面为人类做出贡献。